Resumen

Este trabajo presenta la aplicación del control adaptativo difuso de modo deslizante (AFSMC) al sistema respiratorio para ayudar a los pacientes con dificultades respiratorias. El sistema respiratorio consiste en un sistema ventilador-manguera-paciente y un modelo de pulmón del paciente con distensibilidad pulmonar no lineal. El AFSMC se basa en dos componentes: una acción de control única y un término discontinuo. La acción de control singleton se basa en la lógica difusa con parámetros de sintonización ajustables para aproximar el control de linealización de realimentación perfecta. La ley de control de conmutación basada en el principio de modo deslizante pretende minimizar el error de estimación entre la acción de control singleton difusa aproximada y el control de linealización de realimentación perfecta. La estrategia de control propuesta manipuló el flujo de las vías respiratorias suministrado por el ventilador de forma que la presión máxima se mantuviera por debajo de los valores críticos en presencia de parámetros desconocidos de fuga de la manguera del paciente y del esfuerzo respiratorio del paciente. La estabilidad en lazo cerrado del AFSMC se demostrará en el sentido de Lyapunov. Para el análisis comparativo, también se diseñan e implementan controladores clásicos PID y de modo deslizante para problemas de ventilación mecánica. Para el análisis del rendimiento, se realizaron simulaciones numéricas en un simulador de ventilador mecánico. Los resultados de la simulación revelan que el controlador propuesto muestra un mejor seguimiento de la presión de las vías respiratorias en comparación con sus homólogos en términos de convergencia más rápida, menor sobreimpulso y pequeño error de seguimiento. Por lo tanto, el controlador propuesto proporciona información útil para su aplicación a escenarios del mundo real.

• Materias:Insuficiencia cardíaca Plataforma de servicios Filtro de orden óptimo Características clínicas Osteoporosis
• Subjects:Heart failure Platform services Optimal order filtering Clinical features Osteoporosis
• Palabras claves:control de linealización de retroalimentación perfecta, acción de control único, AFSMC, acción de control difuso único aproximado, parámetros de sintonización ajustables, problemas de ventilación mecánica, simulador de ventilador mecánico, distensibilidad pulmonar no lineal, esfuerzo respiratorio del paciente, pequeño error de seguimiento.
• Keywords:perfect feedback linearization control, singleton control action, AFSMC, approximated single fuzzy control action, adjustable tuning parameters, mechanical ventilation problems, mechanical ventilator simulator, nonlinear lung compliance, patient breathing effort, small tracking error