张元良，勾万强，张 敏

(大连理工大学 机械工程学院，辽宁 大连 116024)

0 引言

随着现代医疗技术的发展，医用控温毯在临床医疗中被广泛使用。最初医用控温毯采用压缩机制冷、电热丝加热的方式对毯内循环流动的热质进行温度控制。传统控温毯制冷、加热模式不统一直接导致冷热毯不能在一台主机上实现，且效率低、体积较大，这些弊端大幅限制了控温毯的使用范围[1]。随着半导体制冷/制热技术的发展，基于半导体制冷技术的医用控温毯大大拓展了医用控温毯的使用场合，其原理是利用帕尔贴效应[2]。半导体制冷/制热技术简单可靠，效率较高，大大减小了设备体积。制冷/制热模式的切换，可以通过改变半导体制冷器的电流方向实现。功率大小可通过控制半导体制冷器两端电压高低进行调节[3]。常用的温控方式有PID控制和模糊控制，由于医用控温毯控温过程属于大惯性环节，采用独立的模糊或者PID控制，很难达到理想的控制效果，为此，本文设计了一种基于模糊PID复合控制的控温毯控制系统。

1 医用控温毯控制系统硬件设计

设计的控制系统能够实现以下功能：①采集控温毯各工作部分的温度信号(因医疗仪器行业国家标准规定[4-5]，此部分应注意加入电器隔离设计)，采集实时水位报警信号；②通过触摸屏与用户进行人机交互；③将各项数据处理后输出相应控制信号，对半导体制冷制热器进行功率控制。

控制系统硬件包括主控板及驱动板两部分。……