کنترل مقدار فشار دستگاه هایپرباریک با استفاده از کنترل کننده فازی PID خود تنظیم

درمان توسط اتاقک های هایپرباریک نوع خاص و ویژه ای از روش های درمانی است که در آن بیمار در داخل یک اتاقک، در معرض اکسیژن خالص و در فشاری بالاتر از فشار جو قرار می گیرد. به این ترتیب، غلطت اکسیژن محلول در خون و همچنین روند اکسیژن رسانی به بافت ها سریع تر می شود. مهمترین پارامتری که در اتاقک های هایپرباریک باید کنترل شود، فشار اکسیژن در داخل اتاقک است. چرا که پارامترهایی مانند دما، کیفیت شیرها و بقیه عوامل موثر، بر روی فشار سیستم تاثیرگذار هستند؛ بنابراین فشار اکسیژن در داخل اتاقک، مهمترین پارامتر تحت کنترل بیان می شود. 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 کلاسیک، استفاده شده است. اما برخلاف روش های معمول، پارامترهای کنترل کننده ثابت نیستند و به صورت پیوسته بهینه می شوند. این پارامترها توسط یک سیستم منطق فازی بهینه می شوند که خطای پس خوردی خروجی سیستم و مشتق آن، داده های ورودی آن را تشکیل می دهند. کارائی کنترل کننده فازی تناسبی انتگرالی مشتقی با کارائی کنترل کننده های فازی تناسبی انتگرالی و فازی تناسبی مشتقی مقایسه شده است. ارزیابی ها روی مدلی از سیستم هاپرباریک انجام شدند. طبق نتایج، بهترین کارائی در شرایطی مشاهده شده است که از کنترل کننده فازی تناسبی انتگرالی استفاده شده است. میزان خطای ماندگار محاسبه شده خروجی، در محدوده ای بین 022 / 0 - تا 005 / 0 بار، بوده است. این نتایج در مقایسه با کارهای مشابه پیشین، قابل قبولی هستند.

کلیدواژه ها:

اتاقک هایپرباریک ، کنترل فشار اکسیژن ، سیستم منطق فازی ، کنترل کننده تناسبی انتگرالی مشتقی ، کنترل کننده فازی تناسبی انتگرالی مشتقی