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dc.contributor.advisor1Leonardo Antônio Borges Tôrrespt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4968158277224575pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Alessandro Bedapt_BR
dc.contributor.referee1Luciano Antonio Frezzatto Santospt_BR
dc.contributor.referee2Víctor Costa da Silva Campospt_BR
dc.creatorAdler Fonseca de Castropt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/9444010935383508pt_BR
dc.date.accessioned2019-11-18T19:38:22Z-
dc.date.available2019-11-18T19:38:22Z-
dc.date.issued2019-06-24-
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/1843/31038-
dc.description.abstractMechanical ventilators are machines used to assist breathing and are widely used in research involving respiratory diseases. However, most commercial options available for small animals have limitations when tracking ventilatory profiles such as desired air pressure or flow. Iterative Learning Control (ILC) is a control technique that aims to improve performance of systems with repetitive tasks by learning from previous executions. This study proposes ILC control strategies for the problem of tracking profiles associated with ventilation modes. We use strategies based only in ILC, in a classical PI controller and in a combination of both. The control systems design was based on transfer functions, obtained from a simplified model of a feedback linearized recently proposed ventilator. The systems performance was evaluated with simulations, where we incorporated hypothetical scenarios with leakages, sensor noise and parametric uncertainty in the linearization. Considering that deviations from the reference profile can harm the patient’s lung, ILC alone was shown to be inadequate for mechanical ventilators in the initial iterations. The architecture with ILC and PI combined the benefits of both strategies, with an acceptable initial performance that still improves with each iteration. This strategy with PI and ILC remained robust for all the types of disturbances tested, especially in the scenarios with periodic leakage.pt_BR
dc.description.resumoVentiladores mecânicos são máquinas usadas para assistir a respiração e são amplamente utilizados em pesquisas envolvendo doenças respiratórias. No entanto, a maior parte das opções comerciais disponíveis para pequenos animais possuem limitações em rastrear perfis ventilatórios de pressão ou vazão de ar. Controle por Aprendizagem Iterativa ou Iterative Learning Control (ILC) é uma técnica de controle que visa melhorar o desempenho de sistemas com tarefas repetitivas através do aprendizado com execuções anteriores. Este estudo propõe avaliar estratégias de controle com ILC para o problema de rastreamento de perfis associados a modos de ventilação artificial. Utilizamos estratégias baseadas em ILC, em um controlador PI tradicional e em uma combinação de ambos. Os sistemas de controle foram projetados com base em funções de transferência, obtidas a partir de um modelo simplificado de um ventilador mecânico linearizado por realimentação. O desempenho dos sistemas foi avaliado por meio de simulações, onde incorporamos cenários hipotéticos com vazamentos, ruído na medição e incertezas paramétricas na linearização. Tendo em consideração que desvios do perfil de referência podem causar danos ao pulmão do paciente, ILC sozinho se mostrou inadequado para ventiladores nas iterações iniciais. A arquitetura com ILC e PI combinou as vantagens das duas estratégias, com um desempenho inicial aceitável, mas que melhora a cada iteração. Essa estratégia com PI e ILC permaneceu robusta para os diversos tipos de perturbações testados, especialmente nos cenários com vazamentos periódicos.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Geraispt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICApt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.publisher.initialsUFMGpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectControle por aprendizagem iterativapt_BR
dc.subjectIterative Learning Controlpt_BR
dc.subjectVentilação mecânicapt_BR
dc.subjectControle em malha fechadapt_BR
dc.subjectSistemas biomédicospt_BR
dc.subjectControle repetitivopt_BR
dc.subjectSistemas não-linearespt_BR
dc.subjectLinearização por realimentaçãopt_BR
dc.subject.otherEngenharia elétricapt_BR
dc.subject.otherSistemas não linearespt_BR
dc.subject.otherRespiradores (Medicina)pt_BR
dc.subject.otherSimulação (Computadores)pt_BR
dc.subject.otherRespiração artificialpt_BR
dc.titleControle por aprendizagem iterativa aplicado a um modelo de ventilador mecânico para pequenos animaispt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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