Optimizer
Model
-
Future inputs
Future Errors
Constraints
Cost Function
شکل۴- ۱- بلوک دیاگرام کنترلر پیش­بین (MPC)

طراحی کنترلر تلفیقی پیش­بین- فازی (Fuzzy-MPC)
در این پروژه، هدف، طراحی یک کنترلر جهت کنترل سرعت چرخش پمپ یا همان LVAD می­باشد. این کنترلر از چندین بخش تشکیل شده است که روش­های فازی و مدل پیش بین پایه و بنای اصلی این کنترلر را تشکیل می­ دهند. به همین دلیل، این کنترلر را، کنترلر تلفیقی Fuzzy-MPC می­نامیم.
این کنترلر دارای سه بخش اصلی می­باشد که از ورودی و خروجی­های دو مدل قلب و قلب-LVAD (در فصل دوم به شرح تفصیلی آن پرداختیم) به عنوان متغیرهای کنترلی بهره می­گیرد. در ادامه به بررسی ساختار این اجزای اصلی می­پردازیم.

کنترلر مدل پیش بین (Model Predictive Controller)
در طراحی کنترلر مدل پیش­بین، از مدل ترکیبی قلب-LVAD به عنوان مدل کنترلی مورد مطالعه بهره گرفته­ایم. مقدار فشار خروجی بطن جپ حاصل از این مدل، برای کنترلر پیش­بین به عنوان خروجی اندازه ­گیری شده یا (mo) در نظر گرفته می­ شود. از مقدار فشار بطن چپ تولید شده توسط مدل قلب طبیعی نیز به عنوان مقدار مرجع (ref) استفاده می­ شود.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

پارامتر دیگری که می­بایست به عنوان یکی از ورودی­های کنترلر مدل پیش­بین مشخص گردد، اغتشاشات یا نویز می­باشد. در اینجا، اغتشاشات را به شکل موجی دارای دامنه­ای معادل با یک دهم دامنه سرعت چرخش پمپ در نظر گرفته­ایم.
در اینجا، افق کنترلی ما مشخص است و این موضوع به واسطه مشخص بودن پارامترهای ما در شرایط نرمال است که توسط مدل قلب سالم ارائه شده است. در نتیجه می­توان از خروجی کنترلر که همان سرعت چرخش پمپ می­باشد، برای تنظیم سرعت پمپ استفاده کرد. اما چالشی که وجود دارد این است که، می­بایست از رخداد پدیده مکش جلوگیری کنیم و کنترلر پیش­بین به تنهایی قادر به آشکار سازی و تشخیص آن نیست. پس باید سیستمی، این وظیفه را بر عهده گیرد. بدین منظور، سیستم محاسبه­گر طراحی شده است.

محاسبه کننده اندیس مکش (SI Calculator)
یکی دیگر از بخش­های اصلی این کنترلر، محاسبه کننده اندیس مکش می­باشد. وظیفه این بخش اندازه ­گیری میزان این پارامتر بوده تا بتواند این مقدار را به عنوان ورودی برای کنترلر فازی فراهم نماید. این محاسبه کننده، مقدار دبی پمپ را به عنوان ورودی دریافت کرده و با روشی که در فصل سوم توضیح داده شد، مقدار اندیس مکش (SI) را محاسبه و برای کنترلر فازی ارسال می­نماید. در ادامه می­بایست این مقدار را برای مقایسه با محدوده­های تعیین شده استخراجی از مطالعات انجام شده در محیط آزمایشگاهی، بکار برد تا سرعت چرخش پمپ وارد محدوده خطر یعنی محدوده­ای که مکش در آن رخ