دانشکده آموزشهای الکترونیکی

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته­ ی مهندسی ابزار دقیق و اتوماسیون در صنایع نفت

مدلسازی و کنترل غیر تهاجمی پمپ­های خون قابل کاشت در بدن برای بیماران نارسایی قلبی

استاد راهنما :

دکتر حمیدرضا مومنی

دکتر رضا بوستانی

شهریور ماه 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

چکیده :
تجهیزات کمکی بطن چپ(LVAD)، پمپ¬های مکانیکی است که به کمک عمل جراحی در بدن بیمارانی که در مراحل خطرناک و نهایی نارسایی تراکمی قلب هستند، قرار می¬گیرد و به ادامه یافتن جریان خون همچون حالت طبیعی از قلب بیمار کمک می¬نماید. پمپ¬های نوع روتاری یا چرخان، میزان جریان خون عبوری از LVAD را به کمک کنترل سرعت متغیر پره¬های پمپ کنترل می¬نماید.
یکی از چالش های مهم در بکار بردن این تجهیزات، اجتناب از پمپاژ بیش از اندازه خون از بطن چپ (که به عنوان پدیده مکش یا Suction شناخته می¬شود) می¬باشد، که باعث تخریب قلب بخاطر سرعت بالای پمپ می¬شود. یکی از نوآوری¬های این سیستم کنترلی، کنترل سرعت برای اجتناب از قرارگیری در این محدوده می¬باشد.
در این پایان نامه، ابتدا مدار ترکیبی مدل غیر خطی متغیر با زمان، LVADبا سیستم قلبی- عروقی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. با استفاده از این مدل، مشخصه مکش (Suction Index) برای تشخیص حالت مکش مورد آزمایش قرار می¬گیرد. در پایان، سیستمی کنترلی، بر پایه منطق فازی و مدل پیشگویانه ارائه خواهد شد که سیگنال جریان پمپ را برای تنظیم سرعت پمپ بر اساس مشخصه مکش و آستانه مربوطه تنظیم می¬کند. هدف این روش کنترلی، بروزرسانی و متناسب¬سازی سرعت چرخش پمپ برای تطابق با تغییرات فیزیولوژیکی بیمار در کمترین زمان و بدون رخداد پدیده مکش می¬باشد.
نتایج شبیه¬سازی برای شرایط مختلف و سطح فعالیت¬های مختلف بیمار ارائه خواهد شد و قدرتمندی کنترلر در کاهش اثرات نویز نیز مورد بحث و بررسی قرار خواهد گرفت.

فهرست مطالب

عنوان                                                                       صفحه

مقدمه    1
1-1-    کلیات    1
1-2-    تجهیزات کمکی بطن چپ(LVADs)    2
1-3-    پدیدههای مهم در LVADها    3
1-4-    تاریخچه و سیر تحول آشکارسازی پدیده مکش    4
1-5-    تاریخچه و سیر تحول طراحی کنترلرهای مربوطه    5
1-6-    سیر بررسی مطالب    7
2-    سیستم قلب و مدل مربوط به آن    9
2-1-    قلب و سیستم گردش خون    10
2-1-1- قلب    10
2-1-2- سیستم گردش خون    12
2-2-    سیکل قلبی    15
2-2-1- بررسی برخی از مفاهیم اصلی    15
2-2-2- چرخه قلبی    18
2-3-    مدل قلب    23
2-3-1- مدل مداری قلب    23
2-3-2- معادلات حالت    28
2-3-3- نتایج شبیه سازی    31
2-4-    مدل قلب- پمپ    34
4-2-1- مدل قلب- LVAD    35
4-2-2- معادلات حالت    38
4-2-3- شبیه¬سازی حلقه باز    41
3-    مساله آشکارسازی حالت مکش در LVAD    48
3-1-    دیده مکش در LVAD    50
3-2-    آنالیز شاخصهای مکش با استفاده از دبی عبوری از پمپ    54
3-3-    شبیه سازی به همراه مدل قلب-LVAD    60
4-    طراحی کنترلر تلفیقی Fuzzy-MPC برای سیستم قلب-LVAD    63
4-1-    ساختار کنترلرهای مدل پیشبین    64
4-2-    طراحی کنترلر تلفیقی پیشبین- فازی (Fuzzy-MPC)    66
4-2-1- کنترلر مدل پیش بین (Model Predictive Controller)    67
4-2-2- محاسبه کننده اندیس مکش (SI Calculator)    68
4-2-3- کنترلر فازی (Fuzzy Controller)    68
4-3-    شبیه¬سازی    73
4-3-1- شبیه¬سازی برای قلب بیمار    73
4-4-    بررسی میزان مقاومت کنترلر     78
5-    نتیجه¬گیری و اهداف آینده    83
5-1-    نتیجه¬گیری    83
5-1-1- مدل قلب و قلب – LVAD    84
5-1-2- آشکارساز حالت مکش    84
5-1-3- کنترلر مدل پیش¬بین- فازی    84
5-1-4- شبیه¬سازی¬ها    85
5-1-5- محدودیت¬ها    85
5-2-    اهداف آینده    

و….

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید