A method is provided herein for automatically controlling inspired oxygen delivery, including: receiving signals representing a plurality of incoming oxygen saturation (spo2) values for a patient; generate control values based on input spo2 values and a target value of spo2 and generate input inspired oxygen concentration (wire2) values based on control values and reference inspired oxygen concentration values (rfio2); where control values include: immediate control values generated based on input spo2 values, the target spo2 value, and an immediate gain coefficient; accumulation control values, generated based on input spo2 values, the spo2 target value, and an accumulation gain coefficient; and predictive control values, generated based on input spo2 values, the spo2 target value, and a predictive gain coefficient; wherein the predictive gain coefficient is determined based on the value rfio2; and wherein a nonlinear compensation weighting is applied to the accumulation control value based on a predetermined nonlinear relationship between arterial oxygen partial pressure (pao2) and spo2.um método é provido aqui para controlar automaticamente dispensação de oxigênio inspirado, incluindo: receber sinais que representam uma pluralidade de valores de saturação de oxigênio (spo2) de entrada para um paciente; gerar valores de controle com base nos valores de spo2 de entrada e um valor alvo de spo2 e gerar valores de concentração de oxigênio inspirado de entrada (fio2) com base nos valores de controle e valores de concentração de oxigênio inspirado de referência (rfio2); em que os valores de controle incluem: valores de controle imediatos, gerados com base nos valores de spo2 de entrada, o valor alvo de spo2, e um coeficiente de ganho imediato; valores de controla de acumulação, gerados com base nos valores de spo2 de entrada, o valor alvo de spo2 e um coeficiente de ganho de acumulação; e valores de controle preditivos, gerados com base nos valores de spo2 de entrada, o