کنترل ضربان قلب با استفاده از فیدبک خطی ساز برداری مبتنی بر رویتگر

قلب دارای سه بخش اصلی نوسان­ساز بوده و عملکرد صحیح این سه بخش منجر به گردش طبیعی خون خواهد شد. انواع بیماری­های قلبی با بررسی سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) تشخیص داده می­شود. رفتار این سیگنال دقیقا مرتبط با عملکرد سه بخش اصلی قلب است. هر یک از این سه بخش قلب دارای یک رفتار دینامیکی نوسانی بوده که منجر به منقبض شدن بخشی از قلب می­شود و با تاخیر زمانی بر روی یکدیگر تاثیر می­گذارند. در صورتیکه عملکرد هر یک از این بخش­ها دچار اخلال شود، بیماری­هایی از قبیل تند-ریتمی و یا کند-ریتمی رخ می­دهد. اگر قلب دچار کند­ریتمی باشد، می­بایست از طریق یک سیستم خارجی، سیگنال منظمی به قلب تزریق شود تا ضربان قلب تنظیم گردد. در این مقاله طراحی کنترل­کننده به منظور کنترل سیگنال ضربان قلب در افرادی با بیماری کند-ریتمی قلبی انجام شده است. برای این منظور به دلیل غیرخطی بودن رفتار قلب و چند­متغیره بودن دینامیک حاکم بر آن، طراحی کنترل­کننده با استفاده از روش­ فیدبک خطی­ساز برداری انجام می­شود. در طراحی سیستم کنترل، از رویتگر برای تخمین اطلاعات غیرقابل اندازه­گیری استفاده می­گردد. عملکرد سیستم کنترل طراحی شده با انجام شبیه­سازی کامپیوتری بررسی گردیده است.  

کلیدواژه ها:

Heartbeat ، Electrocardiogram Signal ، MIMO Feedback Linearization ، Extended State Observer. ، ضربان قلب ، سیگنال الکتروکاردیوگرام ، فیدبک خطی­ ساز برداری ، رویتگر توسعه یافته.