Управление в биологических и медицинских системах. Покровский Ю.П - 4 стр.

UptoLike

2
Из условия равновесия потоков СО
2
можно найти выражения для
1
q
,
2
q
,
3
q
[1]:
1 аа
;
qV
2 нТа нТ
;
+
q
СR CS
3
нТ
,
=⋅ϑ
qC
где С
н
– минутный объем сердца, дм
3
/мин; R
Т
и S
Т
постоянные, свя-
занные с процессом поглощения СО
2
,
г/дм
3
.
После подстановки в (1.1) получим
2
aT a a TT a
T
a
2
нa a н
TTT
нa
2
aT a a T T
TT
T
2
нa a н
TT T
Ta T
a н
,
(1)
() .

ϑ+ ϑ
+++ϑ=


ϑ

=+ +



ϑ++
ϑ
+++ϑ=


=−ϑ+ ++


KK d K KR d
K
CV V C dt
dt
KdM
dF
F
Cdtdt V
KK d K K R
Kd
CV V C dt
dt
RM M
RF S
VC
(1.2)
Это модель подсистемы циркуляции углекислого газа в дыхательном
хемостате организма. Изменять состояние данной подсистемы можно пу-
тем изменения параметров
и F (скорость вентиляции и концентрация
СО
2
во вдыхаемом воздухе) и М
Т
(скорость образования СО
2
в тканях).
Опишем модель в терминах пространства состояний по следующему
алгоритму [2], полагая
и M
T
= Const и
0
=
dF
dt
.
1. Введем векторы состояния, управления и наблюдения
1
2
3
4
,
0
ϑ+




ϑ
==


ϑ+


ϑ



a
a
TT
T
f
x
x
ddt
x
f
x
ddt
x
где f
а
и f
Т
– постоянные, равные:
Т
а
а
;
=−
М
f
V
TT T
TT
a н
.

=− + +


RM M
fS
VC
2. Матрица состояния А будет иметь размерность 4 × 4.