Perisztaltikus pumpák szabályozása hemodialízis készülékekben
Prof. Dr. habil Kovács Levente, Dr. Klespitz József
A kutatás fő irányai
- LMI-alapú visszacsatolás-szabályozó kialakítása TP átalakítással
- Fuzzy vezérlés
- A perisztaltikus szivattyúk azonosítása
- Klasszikus ellenőrzési módszerek
- Adaptív neuro-fuzzy rendszerek
A kutatás részletes leírása
A hemodialízis gépekben a perisztaltikus szivattyúk felelősek a folyadékáramlásért (például a vér, a dializátum vagy az ultraszűrés áramlása). Az átviteli térfogat azonban nagymértékben változhat a megterhelt csőszakasz pontatlansága miatt. Ez a kutatás a perisztaltikus szivattyúkkal kapcsolatos szabályozási problémára összpontosít a pontos folyadéktranszport biztosítása érdekében.
A pontos átvitel több szempontból is fontos: A perisztaltikus szivattyúk felelősek a gyógyszer szállításáért. A beteg biztonsága érdekében meg kell tartani az orvosi személyzet (különösen az orvosok) ajánlásait, ellenkező esetben a gyógyszer infúziója felügyelet nélkül történik. Másrészt a páciens folyadékegyensúlya döntő jelentőségű, mivel a hemodialízis gépeket használóknál csökkent a vizelet szekréciója (ha van ilyen). A páciens teljes folyadékmennyiségének optimális szinten tartása érdekében ismerni kell a hozzáadott és eltávolított folyadékmennyiséget, ami ismét pontos átvitelt igényel.
A hemodialízis gépekben számos kontrollprobléma jelentkezik. E problémák egyike a beteg folyadékegyensúlyának fenntartása. Ez az ipar által támogatott kutatás egy összetett problémát old meg, amely az azonosítással kezdődött egy fejlett vezérlő bevezetéséig.
A legmegfelelőbb vezérlési módszer megtalálásához különböző szabályozási módszereket teszteltünk (még valós gépeken is). A vezérlőket klasszikus megközelítéssel (PID), puha számítási módszerekkel (fuzzy control, ANFIS) és LMI-alapú szabályozással tervezték.