Název: Integrace a testování real-time řídicí jednotky pro simulaci plic
Překlad názvu: Integration and testing of a real time processing unit for lung simulation
Autoři: Paštěka, Richard ; Drauschke, Andreas (oponent) ; Sekora, Jiří (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok: 2016
Jazyk: eng
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstrakt: [eng] [cze]
Aktivní mechanický plicní simulátor (iLung) nabízí možnost simulace lidského dýchání. Cílem této práce je implementovat a otestovat řídící a akviziční systém cRIO pracující v reálném čase, jako řídící jednotku simulátoru. Výsledné propojení obou zařízení je zdokumentováno ve formě tabulek a původních osazovacích výkresů, které jsou doplněny o popis funkce každého pinu. Významného zlepšení bylo dosaženo laděním motoru a modifikací proporcionálně-integračního regulátoru v řídícím programu. Tyto modifikace mají za následek významné snížení oscilací v okolí nuly. Pro zvýšení využitelnosti a přístupnosti simulátoru byl vytvořen uživatelský manuál a s ním související laboratorní cvičení. Validace funkce implementované řídící jednotky nebyla omezena pouze na jednoduché testovací rutiny, ale rozšířena na testování funkce simulátoru jako celku. Měření na simulátoru byly porovnány a diskutovány s klidovým spirometrickým vyšetřením 20ti probandů. Měření prokázala velkou míru podobnosti mezi simulovaný dýcháním iLung a klidovým lidským dýcháním. An active mechanical lung simulator (iLung) provides the possibility of simulating human breathing patterns. The aim of this thesis is to implement and test an real time embedded control and acquisition system cRIO as iLung control unit. Resulting connections are documented in tables and also by labelling assembly drawings with corresponding pin functions. One of the major improvements was made by tuning the motor and modifying the proportional-integral controller in the software. Those modifications resulted in significantly reduced motor oscillations around zero value. In order to increase usability and accessibility of the simulator a user manual and corresponding laboratory experiment were additionally created. The Validation of cRIO implementation was not limited to simple testing routines, but also extended on testing the simulator as a whole functioning unit. The results of simulator based measurements were compared and discussed to the spirometry measurements, taken from 20 subjects. Measurements showed a high degree of similarity between breathing patterns simulated by iLung and normal human breathing supporting the possibility for further research applications.
Klíčová slova: active mechanical lung simulation; cRIO; Human breathing patterns; motor tuning; aktivní mechanická plicní simulace; cRIO; ladění motoru; Lidské dýchání

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/59828

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-242052


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Diplomové práce