气缸式呼吸模拟器数学模型研究

简介

为了更好的进行鉴定飞行员机载氧气系统低压舱高空性能试验,提出一种用于模拟人体呼吸的模拟器,模拟人体在正常环境下以及高低压环境中的呼吸动作,研究呼吸模拟器进出气体质量的实时变化及呼吸阻力等指标参数。通过应用可压缩流体一维定常等熵流动的基本理论,对呼吸模拟器的控制系统进行数学建模,得到了呼吸模拟器气缸内气体质量与时间的函数关系,并对数学模型进行Simulink仿真,与试验得到的实际曲线进行对比分析。结果表明,理论推导的数学模型仿真曲线与呼吸模拟器实际运动得到的实际曲线大致相符,验证了数学模型的准确性。