کنترل کننده PI مبتنی بر انتقال داروی حلقه-بسته برای تنظیم طولانی مدت فشار خون
چکیده
میانگین فشار سرخرگی (MAP) یک متغیر کلیدی برای توصیف کارایی و نقطه ی عملکردی سیستم قلبی عروقی (CVS) می باشد و حفظ آن از اهمیت حیاتی برای بدن انسان برخوردار است. این مقاله، روی یک سیستم خودکار برای فراهم آوردن کنترل حلقه MAP تمرکز کرده است. یک کنترل کننده ی انتگرالی متناسب بری تنظیم فشار خون سرخرگی درازمدت پیشنهاد شده است. این کنترل کننده طوری طراحی شده است که MAP واقعی، حتی تحت تفاوت های داینامیک در سطوح هورمون آلدوسترون، در یک محدوده ی باریکی از محدوده ی فشار باقی بماند. بر اساس تغییر سطح فشار تحت بارگیری آلدوسترون، کنترل کننده ی PI، تزریق سدیم را کنترل می کند و اعتبار برای مدل فشار خون مرتبه ی هفتم تست می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترل کننده قادر به اجتناب از آفست و رفتار نوسانی در طی گذرها می باشد. زمان استقرار (نشست) نیز در محدوده های قابل پذیرش می باشد. دیده شده است که تحویل داروی خودکار، موثر است و به کنترل دستی تنظیم ABP ارجحیت دارد. مطالعه ی ارائه شده در اینجا، یک روش پایای بالقوه را برای طراحی تکنولوژی ایمن تر تزریق داروی حلقه بسته ی اتوماتیک برای کنترل فشار خون درازمدت باز کرده است.
1. مقدمه
سیستم تنظیمی قلب و عروق، برای زندگی ضروری است و بدن انسان با سیستم های کنترل بازخورد درونی مختلفی تجهیز شده است که یک نقطه ی عملکردی ثابت را در مواجهه با آشوب های درونی و بیرونی حفظ می کند. تحت شرایط نرمال، تنها یک محدوده ی باریکی از نقاط عملکردی مطلوب است. تنظیم غیر طبیعی فشار خون سرخرگی درازمدت، پرفشاری یا کم فشاری را کلید می زند و ریسک های مرتبط با تغییر فشار توسط بسیاری از محققین مورد مطالعه قرار گرفته اند (1،2). از آنجایی که بیماری قلبی عروقی، قاتل پیشرو جهان است، درمان آن از طریق آگاهی، درمان و کنترل از اهمیت زیادی برخوردار است.
Abstract
Mean arterial pressure (MAP) is a key variable to decide the performance and operating point of cardiovascular system (CVS) and its maintenance is of vital importance for the human body. This paper focuses on an automatic system to provide closed loop control of MAP. A proportional plus integral controller is proposed for long term arterial blood pressure regulation. This controller is designed so that the actual MAP stays within a narrow range of pressure even under dynamic variations in aldosterone hormone levels. Based on the pressure level change under aldosterone loading, the PI controller administrates sodium infusion and the validity is tested for a seventh order blood pressure regulation model. Simulation results indicate that the controller is capable of avoiding the offset and oscillatory behavior during transients. The settling time is also within acceptable limits. The automated drug delivery is seen to be effective and superior to manual control of ABP regulation. The study presented here opens a potentially viable approach to the design of safer automatic closed loop drug administration technology for the long term blood pressure control.
I. INTRODUCTION
The cardiovascular regulatory system is essential to the life and the human body is equipped with various internal feedback control systems which maintain a steady operating point in the face of internal and external disturbances. Under normal conditions, only a narrow range of operating point is desirable. The abnormal regulation of long term arterial blood pressure triggers hypertension or hypotension and the risks associated with altered pressure are studied by many researchers [1]-[2]. Since cardiovascular disease is the world's leading killer its treatment through awareness, treatment and control are of very importance.
چکیده
1.مقدمه
II. روش
A. نمایش فضای وضعیت
B. طراحی کنترل کننده
III. نتایج
V. نتیجه گیری
Abstract
I. INTRODUCTION
II. METHOD
A. State space representation
B. Controller design
III. RESULTS
IV. DISCUSSION
V. CONCLUSION
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه