← Tornar a Grau en Enginyeria BiomèdicaModelització i control de sistemes biomèdics
5 ECTS · 3r curs · Q2
Temari
Bloc 1
1. Homeòstasi
- Definició
- Descripció dels mecanismes fisiològics responsables de la regulació en els diversos sistemes del cos humà
- Exemples de feedback negatiu (temperatura del cos, tensió arterial, osmoregulació, pH, glucosa i oxigen a la sang, etc.) i positiu (part, infart, etc.)
- Anàlisi de patologies com a fallades de sistemes de regulació i control
- Estudi de casos
Bloc 2
2. Introducció als sistemes biomèdics com a sistemes de control
- Concepte de sistema dinàmic
- Variables d'estat, entrades, sortides, pertorbacions i paràmetres
- Llaç obert i llaç tancat
- Objectius de regulació en sistemes fisiològics i biomèdics
Bloc 3
3. Modelització matemàtica de processos fisiològics
- Formulació de models a partir de balanços o lleis físiques
- Models lineals i no lineals
- Models variants i invariants en el temps
- Models compartimentals i models farmacocinètics/farmacodinàmics
Bloc 4
4. Representació de sistemes dinàmics
- Equacions diferencials ordinàries
- Linealització al voltant d'un punt de funcionament
- Transformada de Laplace i funció de transferència
- Representació en espai d'estats
- Relació entre funció de transferència i espai d'estats
Bloc 5
5. Anàlisi de sistemes dinàmics biomèdics
- Resposta temporal, resposta impulsional i resposta a esglaó
- Estabilitat
- Valors propis i modes del sistema
- Interpretació fisiològica de la dinàmica del sistema
- Sensibilitat a paràmetres i variabilitat entre pacients
Bloc 6
6. Anàlisi en espai d'estats i identificació de sistemes
- Controlabilitat i observabilitat
- Estimació bàsica de paràmetres i identificació de models a partir de dades
- Validació de models mitjançant simulacions i comparació amb dades experimentals o fisiològiques
Bloc 7
7. Disseny de sistemes de control biomèdic
- Especificacions de control
- Disseny de controladors en llaç tancat
- Control proporcional, integral i derivatiu
- Realimentació d'estat i assignació de pols
- Observadors i estimació d'estats
- Limitacions pràctiques en sistemes biomèdics
