Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/11422/3589
Tipo: Dissertação
Título: Modêlos não lineares do sistema respiratório
Autor(es)/Inventor(es): Aguiar Filho, Mário Ferreira de
Orientador: Hsu, Liu
Resumo: O presente trabalho fundamenta-se no modelo matemático do sistema respiratório, em que não só uma lei do tipo proporcional mais derivativo é proposta, como tambem o conceito de pontos singulares dos tipos sela e foco instável para a formação do ciclo limite, a fim de explicar o comportamento cíclico do sistema. Conservando as características do modelo original identificamos os parâmetros do controlador utilizando a noção de uma bifurcação do tipo foco estável para foco instável, obtendo assim um ciclo limite estável, cuja amplitude foi determinada qualitativamente pelo metodo de Krylov-Bogoliubov-Mitropolsky (KBM). A frequência da solução oscilatória, identificada no modelo original como sendo a frequência da respiração, diminui inicialmente, quando aumentamos a concentração do CO2 inalado (CICO2), o que constitui uma incoerência com a realidade. Introduzimos no modelo original o efeito dos tempos de circulação do sangue venoso e arterial e, constatamos que no caso de um ser humano, a identificação era viável apenas para tempos de circulação bem menores que os tempos reais. Constatados esses fatos propusemos então, um novo modelo onde a ritmicidade respiratória e traduzida pela ação de um sinal oscilatório, elaborado no centro respiratório. Este sinal é diferente do oriundo do sistema controlador citado acima, porém mantém com este uma interdependência no sentido de que a frequência e a amplitude da oscilação respiratória são influenciadas pelo sinal controlador.
Resumo : This work is based on the mathematical of the respiratory system, in which not only a law of the proportional plus derivative type is proposed, but also the concept of singular points of the types, saddle and unstable focus, to form the limit cycle to explain the behaviour cyclical of the system. Maintaining the characteristics of the original model we define the parameter of the controller, using the nbtion of a bifurcation of the type stable focus to unstable focus, obtaining then a stable limit-cycle, whose amplitude was determined analitically by the method of Krylov-Bogoliubov-Mitropolsky (KBM). The frequency of the oscillatory solution defined in the original model as being the frequency of the respiration, decrease initially when we increase the concentration of the inhaled CO2 (CICO2). This initial decrease is incoherent with reality. When we introduced in the original model the effect of circulation time of the venous and arterial bloods, we verified that in the case of a humoural: control, the identification wasn't viable to real circulation time. Having verified these facts we proposed a new model, where the respiratory rithimicity is elaborated in the respiratory center, by the action of an oscillatory signal. This signal is different from the signal that comes from the controller system refered to above, but it maintains with the controller system signal an interdependence so that the frequency and the amplitude of the respiratory oscillation are influenced by the controller signal.
Palavras-chave: Engenharia mecânica
Assunto CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia
Editor: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Data de publicação: Mar-1977
País de publicação: Brasil
Idioma da publicação: por
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/11422/3589
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