کنترل مقدار فشار دستگاه هایپرباریک با استفاده از کنترلکننده فازی

درمان توسط اتاقکهای هایپرباریک نوع خاص و ویژهای از روشهای درمانی است که در آن بیمار در داخل یک اتاقک، در معرض اکسیژن خالص و در فشاری باالتر از فشار جو قرار میگیرد. به این ترتیب، غلطت اکسیژن محلول در خون و همچنین روند اکسیژن رسانی به بافتها سریعتر میشود. مهمترین پارامتری که در اتاقکهای هایپرباریک باید کنترل شود، فشار اکسیژن در داخل اتاقک است. چرا که پارامترهایی مانند دما، کیفیت شیرها و بقیه عوامل مؤثر، بر روی فشار سیستم تاثیرگذار هستند؛ بنابراین فشار اکسیژن در داخل اتاقک، مهمترین پارامتر تحت کنترل بیان میشود. از این روی، در این مقاله، یک سیستم کنترل حلقه بسته برای کنترل فشار اکسیژن در دستگاه هایپرباریک طراحی شده است. در سیستم کنترل ارائه شده، از یک کنترل کننده تناسبی-انتگرالی مشتقی به عنوان یک کنترل کننده کالسیک، استفاده شده است. اما برخالف روشهای معمول، پارامترهای کنترل کننده ثابت نیستند و بهصورت پیوسته بهینه میشوند. این پارامترها توسط یک سیستم منطق فازی بهینه میشوند که خطای پسخوردی خروجی سیستم و مشتق آن، دادههای ورودی آن را تشکیل میدهند. کارائی کنترل کننده فازی- تناسبی- انتگرالی- مشتقی با کارائی کنترل کنندههای فازی- تناسبی- انتگرالی و فازی- تناسبی- مشتقی مقایسه شده است. ارزیابیها روی مدلی از سیستم هاپرباریک انجام شدند. طبق نتایج، بهترین کارائی در شرایطی مشاهده شده است که از کنترلکننده فازی-تناسبی-انتگرالی استفاده شده است. میزان خطای ماندگار محاسبه شده خروجی، در محدودهای بین -0/022 تا 0/005 بار، بوده است. این نتایج در مقایسه با کارهای مشابه پیشین، قابل قبولی هستند.

دانلود مقاله