Humberto Araújo da Silva finaliza o seu Doutoramento

82208810_2586018744780697_6747960957131030528_oTema da tese: “Desenvolvimento de um Controlador Preditivo Multi-Modelo Adaptativo Aplicado ao Controle de Pressão Arterial”

Autor: Humberto Araújo da Silva
Programa Doutoral : Engenharia Industrial e Sistemas
Orientadores: Celina Maria Godinho da Silva Pinto Leão; Eurico Augusto Rodrigues de Seabra

Data de Defesa: 20/12/2019
Resumo:
Na grande maioria dos procedimentos cirúrgicos torna-se necessário realizar o controle da Pressão Arterial (PA) para, com isto, assegurar da melhor forma a saúde do paciente. Para reduzir ao riscos de uma complicação, é imprescindível diminuir a PA o mais rápido possível. A infusão contínua de medicamentos vasodilatadores, como é o caso do nitroprussiato de sódio (NPS), reduz de forma rápida a pressão arterial na maior parte dos pacientes. Entretanto, cada paciente possui uma diferente sensibilidade à infusão do NPS. Nestes sistemas, os parâmetros e os atrasos são inicialmente desconhecidos e variantes no tempo. Desta forma, este trabalho tem como objetivo principal o desenvolvimento de uma metodologia capaz de controlar de forma automática a PA na presença de parâmetros incertos e de elevados atrasos. Para tal, foi desenvolvida uma metodologia multi-modelo onde, para cada modelo, existe um controlador especificamente sintonizado com um mecanismo adaptativo que decide qual o controlador que deve ser o dominante para uma determinada planta (paciente), denominado por Controlador Preditivo Multi-Modelo Adaptativo (MMAPC). Através da realização de uma análise de sensibilidade à variação dos parâmetros da planta e testes de robustez, é possível mostrar a robustez do sistema, respeitando todas as restrições clínicas impostas pelo problema. Os resultados obtidos mostraram que o MMAPC apresentou melhor desempenho (menor tempo de acomodação, 𝑇𝑠, e menor undershoot) na maioria dos casos simulados, quando comparado com outro método que recorre ao uso de controladores clássicos, como é o caso do controlador PI multimodelo. Além disso, o Preditor de Smith no algoritmo Generalized Predictive Control, baseado no Preditor Smith Modelo Múltiplo (MMSPGPC), fornece um desempenho superior (tempo de acomodação, 𝑇𝑠, e undershoots inferiores), em todos os casos simulados, comparado com o MMGPC (Multiple Model Generalized Predictive Controller). Assim, este controlador ao combinar estas duas estratégias, MMAC com o controle preditivo, é capaz de garantir um bom desempenho mostrando-se capaz de controlar automaticamente a PA em uma ampla gama de valores de parâmetros e em condições incertas.

Palavras-chave: Controle Preditivo, Pressão Arterial, Preditor de Smith, Incerteza Paramétrica

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