msf-practica-2
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Modelado de Sistemas Fisiológicos. Práctica 2: Sistema respiratorio [Rivas21212748]
Autor
Edgar Iván Rivas Rosas
Ingeniería Biomédica, Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Tecnológico Nacional de México/IT Tijuana. Blvd. Alberto Limón Padilla s/n, Tijuana, C.P. 22454, B.C., México. Email: l21212748@tectijuana.edu.mx
Objetivos general
Diseñar un controlador que permita formular un protocolo de tratamiento para que un paciente con enfisema (caso) presente la misma presión alveolar que un individuo sano (control).
Actividades
- Calcular analíticamente la función de transferencia del sistema pulmonar.
- Establecer el modelo de ecuaciones integro-diferenciales.
- Determinar el error en estado estacionario y la estabilidad del sistema en lazo abierto.
- Construir el diagrama de bloques.
- Diseñar el controlador con Simulink utilizando el bloque PID Controller y la herramienta Tune para sintonizar los valores óptimos para cada una de las ganancias kP , kI y kD.
- Ilustrar el cambio del flujo de aire y el volumen tidal en respuesta a las siguientes formas de ondade presión sinusoidal en la apertura de la vía aérea [Pao (t)] : a) 15 respiraciones por minuto con una amplitud (A) de 2:5 cmH2O, es decir, respiración normal. b) 30 respiraciones por minuto con una amplitud (A) de 1:5 cmH2O, es decir, respiración elevada o taquipnea.
- Determinar la respuesta a la función sinusoidal [u (t) = Asin !t] en el intervalo t 2 0; 30, en Python, Simulink y Multisim en lazo abierto y en lazo cerrado con el controlador.
- Elaborar el diagrama biológico del sistema con BioRender.com.
Docente
Dr. Paul A. Valle
Posgrado en Ciencias de la Ingeniería [PCI] y Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica [DIEE], Tecnológico Nacional de México/IT Tijuana. Blvd. Alberto Limón Padilla s/n, Tijuana, C.P. 22454, B.C., México. Email: paul.valle@tectijuana.edu.mx
Lecturas
[1] Paul. A. Valle, Syllabus para la asignatura de Modelado de Sistemas Fisiológicos, Tecnológico Nacional de México/IT Tijuana, Tijuana, B.C., México, 2025. Permalink: https://www.dropbox.com/scl/fi/4gl55ccrjm9yulvziikxs/Modelado-de-Sistemas-Fisiologicos.pdf
[2] M. C. Khoo, Physiological Control Systems Analysis Simulation, and Estimation, 2nd ed. Piscataway, New Jersey, USA: IEEE Press, 2018.
Owner
- Login: IvansilloRivas
- Kind: user
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Citation (CITATION.cff)
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cff-version: 1.2.0
title: >-
Diseño de controladores para tratamiento de paciente con
enfisema [MATLAB, Spyder, Multisim]
message: >-
If you use this software, please cite it using the
metadata from this file.
type: software
authors:
- given-names: Edgar
family-names: Rivas
email: l21212748@tectijuana.edu.mx
affiliation: Tecnologico Nacional de Mexico
- given-names: Miroslava
family-names: Jacobo
email: l21212669@tectijuana.edu.mx
affiliation: Tecnologico Nacional de Mexico
repository-code: 'https://github.com/IvansilloRivas/MSF-Practica-2'
keywords:
- Controlador PID
- ' Sistema de control'
- Funcion de transferencia
- Circuito RLC
- Sistema pulmonar
- Enfisema
license: BSD-2-Clause
date-released: '2025-03-28'
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