在臨床機械通氣過程中選擇合適通氣模式是一個難點。本文采用非線性多室肺模型并優化呼吸氣流模式得到呼吸氣周期的最小呼吸功、最小輔助吸入量、最小呼吸周期彈性勢能和氣流速率變化。使用sigmoidal函數對建立的非線性呼吸功能方程進行平滑處理后轉化成求解非線性邊界條件的兩點邊值問題, 最后使用梯度下降法求解。實驗結果表明肺容積和氣流速率經過優化后具體良好的敏感性和收斂速度。研究結果為開發多變量控制器機械通氣監護重癥患者提供理論基礎。