فرمت ورد قابل ویرایش
تعداد صفحات: 15
شامل:
مقدمه
بیان مسئله
پیشینه تحقیق
ضرورت و اهمیت موضوع
اهداف تحقیق
سوالات تحقیق
فرضیات تحقیق
روش تحقیق
منابع
امروزه کنترل اتوماتیک ، نقش مهمی در پزشکی مدرن ایفا می نماید . از کاربردهای کنترل در پزشکی ، سیستم های تزریق انسولین[1،2] ، کنترل تنفس[3،4] ، قلب مصنوعی[5،6] و کنترل اندام های مصنوعی[7] را میتوان نام برد.
از دیگر کاربردهای مهم و حیاتی کنترل در پزشکی ، کنترل فشار خون است . بطور ساده می توان گفت ، فشار خون متناسب با برون ده قلبی و مقاومت رگ ها است ، لذا برای کاهش فشار خون در فشار خون بالا می توان ، برون ده قلبی و یا مقاومت رگی را کاهش داد.[8] روش معمول برای کاهش فشار خون ، کم کردن مقاومت رگی ، از طریق تزریق داروهای بازکننده رگ است .
داروی کاهنده فشار خون مورد استفاده در این پایان نامه ، داروی سدیم نیترو پروساید است که از طریق مهار پیام عصبی از گره های سمپاتیک و پاراسمپاتیک فشارخون را کاهش می دهد . [9،10]
می توان گفت ، یکی از مهمترین عوامل در عمل جراحی کنترل فشارخون است .[11] زیرا در این حالت افزایش فشارخون ممکن است ، به خونریزی شدید و حتی مرگ بیمار منجر گردد . به طور کلی ، می توان کنترل فشار خون در عمل جراحی را به دو دسته کلی کنترل فشار در حین عمل جراحی و بعد از عمل جراحی تقسیم بندی نمود .
کنترل فشار خون بعد از عمل جراحی ، معمولاً در بیماران قلبی که عمل بای پس عروق کرونری داشته اند انجام می گیرد ،[12،13] زیرا در این بیماران خطر افزایش فشار خون وجود دارد .کنترل فشار خون در حین عمل جراحی از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، از دلایل آن می توان به کاهش خون ریزی داخلی ، آشکارسازی جزئیات ساختارهای آناتومی بدن که ممکن است توسط خونریزی محو شده باشند و همچنین تسریع و تسهیل در عمل جراحی ، اشاره کرد .[14]
محققین زیادی در رابطه با کنترل فشار خون به تحقیق پرداخته اند . در اواخر دهه ۱٩٧٠ سیستم های کنترل فشارخون گسترش زیادی یافتند . شپارد [15] یک کنترل کننده PID را برای کنترل فشار خون بکار برد ، ولی این کنترل کننده نتوانست نسبت به اختلافات جزئی پاسخ به داروهای هایپوتنسیو عملکرد خوبی داشته باشد . استفاده از کنترل تطبیقی توسط ویدرو [16] ، آنسپارگر و همکارانش[17] بررسی شد ، ولی این روش نیز نسبت به اغتشاشهای موجود ، کارایی خوبی نداشت . کویوو [18]، سیستم کنترل فشار خونی را در یک سطح پایین نگه می داشت ولی محدوده فشارخونی که می تواست به عنوان مرجع در نظر گرفته شود ، کم بود . فوکوی و ماسوزاوا [19] از منطق فازی برای کنترل فشار خون استفاده کردند ، بطوریکه فشار خون را در یک سطح بالا ، برای بعضی کاربردهای پزشکی ، کنترل می نمودند ولی نوسانات به سادگی در پاسخ ظاهر می شدند ، زیرا وجود زمان مرده در پاسخ را در مرحله طراحی در نظر نگرفته بودند .[47]
فصل اول مقدمه 1
فصل دوم بیماری فشارخون و روش های درمان پزشکی 4
2-1 مقدمه4
2-2 تعریف فشار خون 6
2-3 انواع فشار خون7
2-3-1 علائم 7
2-3-2 تشخیص 8
2-3-3 درمان8
2-4 افزایش فشار خون 11
2-4-1 شکل فشار خون بدخیم یا تشدید شده12
2-5 عوارض ناشی از فشار خون بالا 12
2-5-1 نارسایی قلبی 12
2-5-2 نارسایی کلیه 13
2-5-3 ضعف بینایی13
2-5-4 سکته مغزی13
2-5-5 حمله گذرای ایسکمی14
2-5-6 فراموشی14
2-5-7 بیماری عروق قلبی14
2-5-8 سکته (حمله) قلبی15
2-5-9 بیماری عروق محیطی15
2-6 شیوه های درمان فشار خون بالا15
2-7 برخی داروهای پایین آورنده فشار خون16
فصل سوم استفاده از الگوریتم ژنتیک در تنظیم پارامترهای کنترلر PID 17
3-1 مقدمه 17
3-2 کنترلر PID18
3-2-1 مقدمه18
3-2-2 اجزای کنترلر 19
3-2-3 PID پیوسته 20
3-2-4 بهینه سازی کنترلر 20
3-2-5 مشخصات کنترلر های تناسبی-مشتق گیر-انتگرالگیر 21
3-2-6 مثالی از تنظیم پارامترهای کنترلر PID 22
3-2-6-1 کنترل تناسبی 23
3-2-6-2 کنترل تناسبی – مشتق گیر 24
3-2-6-3 کنترل تناسبی – انتگرالی25
3-2-6-4 اعمال کنترلر PID 26
3-3 الگوریتم ژنتیک27
3-3-1 مقدمه 27
3-3-2 تاریخچه الگوریتم ژنتیک 28
3-3-3 زمینه های بیولوژیکی 29
3-3-4 فضای جستجو 30
3-3-5 مفاهیم اولیه در الگوریتم ژنتیک31
3-3-5-1 اصول پایه 31
3-3-5-2 شمای کلی الگوریتم ژنتیک 31
3-3-5-3 کد کردن32
3-3-5-4 کروموزوم32
3-3-5-5 جمعیت 33
3-3-5-6 مقدار برازندگی 33
3-3-5-7 عملگر برش 34
3-3-5-8 عملگر جهش 36
3-3-6 مراحل اجرای الگوریتم ژنتیک 38
3-3-7 همگرایی الگوریتم ژنتیک43
3-3-8 شاخص های عملکرد 44
3-3-8-1 معیارITAE 44
3-3-8-2 معیار IAE 44
3-3-8-3 معیار ISE 44
3-3-8-4 معیار MSE 45
3-4 تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک 45
3-4-1 تاریخچه 46
3-4-2 نحوه تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک 46
3-5 مدل سازی ریاضی سیستم تنظیم فشار خون47
3-5-1 مقدمه 47
3-5-2 مدل های دینامیکی توسعه داده شده 48
3-5-2-1 مدل اول 48
3-5-2-2 مدل دوم49
3-5-2-3 مدل سوم50
3-5-2-4 مدل چهارم 52
3-6 پیاده سازی سیستم تحویل دارو برای تنضیم فشارخون 53
فصل چهارم الگوریتمهای هم تکاملی هم کارانه55
4-1 مقدمه 55
4-1-1 مفهوم هم تکاملی در طبیعت55
4-1-2 الگوریتم های هم تکاملی ( CEAs)56
4-2 تاریخچه57
4-3 چرا از الگوریتمهای هم تکاملی استفاده می کنیم؟ 58
4-3-1 فضای جستجوی بزرگ یا نامحدود 59
4-3-2 عدم وجود یا مشکل بودن بیان ریاضی معیار مطلق برای ارزیابی افراد 60
4-3-3 ساختارهای پیچیده و یا خاص 61
4-4 معایب هم تکاملی 62
4-5 طبقه بندی الگوریتم های هم تکاملی 64
4-5-1 ارزیابی 64
4-5-1-1 کیفیت و چگونگی Payoff 66
4-5-1-2 روش های اختصاص برازندگی 66
4-5-1-3 روش های تعامل بین افراد 67
4-5-1-4 تنظیم زمان به هنگام سازی 68
4-5-2 نحوه نمایش69
4-5-2-1 تجزیه مسأله به اجزای کوچکتر 69
4-5-2-2 توپولوژی فضایی 69
4-5-2-3 ساختار جمعیت69
4-6 چهارچوب کلی الگوریتم هم تکاملی همکارانه70
4-7 مقاوم بودن در الگوریتم های هم تکاملی هم کارانه 70
4-8 تئوری بازیهاوتحلیل الگوریتم هم تکاملی براساس مفاهیم تئوری بازی تکاملی 72
4-9 زمینه های کاربرد الگوریتم های هم تکاملی 75
فصل پنجم شبیه سازی ها و نتایج78
5-1 مقدمه 78
5-2 کنترل بهینه فشارخون حین عمل جراحی توسط الگوریتم ژنتیک 78
5-2-1 شبیه سازی سیستم کنترل اتوماتیک فشارخون با کنترلر PID والگوریتم ژنتیک 79
5-2-1-1 انتخاب مدل ریاضی 79
5-2-1-2 انتخاب کنترلر 80
5-2-1-3 انتخاب تابع برازندگی برای الگوریتم ژنتیک 81
5-2-1-4 اعمال کنترلر و عمل کردن الگوریتم ژنتیک 82
5-2-2 نتایج شبیه سازی 84
5-2-3 پاسخ های حاصل از اجرای برنامه شبیه سازی شده 85
فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهادات 88
6-1 نتیجه گیری 88
6-2 پیشنهادات 89
مراجع 90
شامل 110 صفحه فایل word
این محصول در قالب پی دی اف و 159 صفحه می باشد.
این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.
چکیده
خشک کردن پاششی به عنوان گزینه ای مناسب برای خشک کردن پروبیوتیک ها و تبدیل آنها به محصول پودری شکل جامد پیشنهاد شده است. هر چند دماهای بالا باعث کاهش رطوبت محصول و در نتیجه پایداری و ماندگاری بیشتر آن خواهند شد، اما از طرفی این امر به کاهش درصد زنده ماندن باکتری ها نیز منجر می شود.
هدف از این تحقیق، تعیین شرایط بهینه ای برای خشک کردن پاششی سوسپانسیون Bifidobacterium bifidum است. به این منظور سوسپانسیون هایی حاوی پودر آب پنیر، سوکروز، عصاره ذرت و مالتودکسترین تهیه و پس از استرلیزاسیون، 1664 B.bifidum PTCC به آن تلقیح شده و به مدت 48 ساعت در انکوباتور 37 درجه سانتیگراد و در شرایط بی هوازی قرار گرفت؛ سپس توسط خشک کن پاششی مدل (Buchi, Flawil, Switzerland) Buchi B-191، و تحت شرایط از پیش تعیین شده برای هر آزمایش خشک شد.
روش پاسخ سطحی یا Response Surface Methodology(RSM برای طراحی و تحلیل آزمایشات، مدلسازی فرآیند و بهینه سازی مورداستفاده قرار گرفت. فاکتورها ی اصلی دمای هوای ورودی، فشار هوا و مقدار مالتودکسترین مورد استفاده در سوسپانسیون در نظر گرفته شدند و درصد زنده ماندن B.bifidum و رطوبت پودر حاصله به عنوان پاسخهای موردنظر به منظور بهینه سازی انتخاب شدند.
از نقطه نظر آماری، در شرایط بهینه برای رسیدن به حداکثر درصد زنده ماندن و حداقل مقدار رطوبت در پودر محصول، مقادیر فاکتورهای اصلی به صورت زیر گزارش شدند:
.15/00gr = 4/00 ؛ مقدار مالتودکسترین bar = 103/15° ؛ فشار هوا C = دمای هوای ورودی
براساس مدل های پیش بینی شده برای پاسخها، دمای هوای ورودی موثرترین فاکتور بر هر دو پاسخ می باشد. همچنین می توان گفت رطوبت پودر محصول پس از دما بیشتر به مقدار مالتودکسترین بستگی دارد تا به فشار، اما در مورد درصد زنده ماندن فشار عامل موثرتری نسبت به مالتودکسترین می باشد.
مقدمه
پروبیوتیکها، باکتریهای زنده ای هستند که به عنوان مکملهای غذایی-دارویی به کار می روند و با تنظیم تعادل میکروبی روده، اثرات مفیدی بر سلامت میزبان خود میگذارند؛ به همین دلیل تولید و مصرف آنها در طی دو دهه اخیر افزایش زیادی یافته است.
گونه پروبیوتیکی مورد بررسی در این تحقیق 1644 B.bifidum PTCC می باشد. معمولا تولید غذاهای پروبیوتیکی محتوی B.bifidum در سطح 106–107 CFU به ازای هر گرم یا هر میلی لیتر توصیه می شود. اخیرا تکنولوژی خشک کردن پاششی به منظور تولید پودر پروبیوتیک پیشنهاد شده است. این روش به علت مزایای زیادی که نسبت به روش خشک کردن انجمادی دارد، می تواند به عنوان جایگزین مناسبی برای آن به کار رود. از طرفی بکارگیری دماهای مورد نیاز برای تولید پودری با محتوای رطوبت حدود 4% که پایداری و ماندگاری آنرا تضمین می کند، منجر به کاهش درصد زنده ماندن پروبیوتیک می شود. به نظر می رسد حساسیت ذاتی این گونه نسبت به استرس های ناشی از خشک کردن پاششی امری غیر قابل اجتناب باشد، اما لازم است تا با تعیین مناسب ترین شرایط، این تاثیرات نامطلوب را به حداقل رساند. متاسفانه اطلاعات در زمینه بهینه سازی شرایط خشک کردن پاششی گونه B.bifidum بسیار ناچیز است. در این تحقیق سعی شده است تا با وجود محدودیت های پیش رو، بهینه سازی سه فاکتور از مهم تری ن فاکتورهای موثر بر خشک کردن پاششی گونه B.bifidum با هدف تولید پودری با کیفیت بالا، حداکثر سولهای پروبیوتیک زنده و حداقل رطوبت انجام شود. همچنین میزان تاثیر هر یک از این سه پارامترها بر درصد زنده ماندن B.bifidum در پی خشک کردن پاششی و رطوبت پودر محصول مورد ارزیابی قرار گرفت.
فصل اول
روش های خشک کردن و دسته بندی انواع خشک کن ها
1-1- مقدمه
در بین کلیه واحدهای صنعتی شاید بتوان گفت که عملیات خشک کردن بیشترین کاربرد را داشته باشد؛ زیرا که در اکثر مراحل تولید لااقل یک مرحله خشک کردن به چشم می خور د. اگر بخواهیم تعریف جامعی از خشک کردن داشته باشیم باید گفت خشک کردن گرفتن رطوبت مواد تا رسیدن به یک محصول جامد است که به طرق مختلفی مانند حرارت دادن و تبخیر کردن آب درون مواد، کار مکانیکی یعنی فشرده کردن مواد و خارج کردن آب درون آن، جذب آب از درون مواد از طریق مواد شیمیایی جاذب الرطوبه, انجماد آب درون مواد و تصعید آن می تواند صورت گیرد که مهمترین آنها تبخیر رطوبت از طریق حرارت دهی می باشد که بیشتر مد نظر است. در این تحقیق نیز خشک کردن از طریق تبخیر صورت می گیرد و گاز داغ مورد استفاده در خشک کن هوا می باشد.
2-1- روش های خشک کردن
تعداد بسیار متنوع موادی که لازم است خشک شوند از نظر خواص شیمیایی و فیزیکی با هم کاملاً متفاوتند و همچنین طرق مختلف حرارت دهی برای فرآیند خشک کردن وجود دارد بنابراین بسیار مشکل است که بتوان همه روشهای ممکن برای خشک کردن را دسته بندی کرد. تعدادی از روشهای معمول خشک کردن که در صنایع به کار می رود را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:
1-2-1- خشک کردن از طریق جابجایی
در این روش حرارت محسوس محیط گازی از طریق انتقال حرارت جابه جایی به سطح ماده تر داده می شود. عامل خشک کننده (هوا) از روی ماده تر یا از درون آن عبور داده می شود تا رطوبت ماده را تبخیر کند. برای صرفه جویی در انرژی مقداری از هوای خروجی به سیستم برگشت داده می شود. معمولاً از هوای داغ به عنوان عامل خشک کردن استفاده می شود ولی از مواد دیگری مانند گازهای خروجی از دستگاهها یا بخار داغ و … نیز می توان به عنوان خشک کننده استفاده کرد. برای خشک کردن مواد قابل انفجار یا مواد اشباع از حلالهای آلی، از گاز بی اثری مانند نیتروژن یا مخلوط نیتروژن – بخار آب به عنوان عامل خشک کردن در یک سیستم کاملاً بسته استفاده می شود. در چنین سیستمی رطوبت تبخیر شده از طریق میعان از سیستم جدا می شود.
1-2-2- خشک کردن هدایتی
در این روش, حرارت لازم به طریق هدایتی از یک سطح داغ سوز ی، صفحه ای استوانه ای یا دیواره خشک کن تأمین می شود. در این روش خشک کردن مقدار انتقال حرارت به بدنه مواد، نه فقط به هدایت حرارتی سطح داغ بلکه همچنین به ضریب حرارت بین منبع گرم کننده و سطح داغ بستگی دارد.
منبع گرم کننده سطح داغ معمولاً بخار داغ، مایعات آلی، فلزات گداخته یا ذوب شده یا حاملهای دیگر انرژی اند که ضریب انتقال حرارت بالایی دارند. از آنجایی که همه حرا رت لازم برای تبخیر رطوبت ماده از میان لایه های مواد عبور می کند، راندمان حرارتی این روش خشک کردن بیشتر از راندمان روش جابه جایی است زیرا در روش جابه جایی بیشتر حرارت عامل خشک کننده از بالای مواد به بیرون از خشک کن هدایت می شود
1-1- مقدمه:
سختی و شکل‌پذیری دو موضوع اساسی در طراحی ساختمانها در برابر زلزله‌اند. ایجاد سختی و مقاومت به منظور کنترل تغییرمکان جانبی و ایجاد شکل پذیری برای افزایش قابلیت جذب انرژی و تحمل تغییرشکلهای خمیری اهمیت دارند. در طراحی ساختمانهای فولادی مقاوم در برابر زلزله، استفاده از سیستمهای قابهای مقاوم خمشی MRF ، قابهای با مهاربند همگرا CBF و قابهای با مهاربند واگرا EBF رایج است.
قابهای مقاوم خمشی MRF ، شامل ستونها و تیرهایی است که توسط اتصالات خمشی به یکدیگر متصل شده‌اند. سختی جانبی این قابها به سختی خمشی ستونها، تیرها و اتصالات در صفحه خمش بستگی دارد. در طراحی این قابها فلسفه تیر ضعیف و ستون قوی حاکم است. این امر ایجاب می‌کند که تیرها زودتر از ستونها تسلیم شوند و با شکل پذیری مناسب خود، انرژی زلزله را جذب و مستهلک کنند و اتصالات دربارهای حدی با شکل پذیری غیرارتجاعی مناسب خود، قابلیت تحمل تغییر شکلهای خمیری را بالا ببرند.این قابها دارای شکل پذیری مناسب ولی سختی جانبی کمتری هستند(شکل1-1 ).
شکل 1 – 1 – قابهای مقاوم خمشی [1]
قابها با مهاربند همگرا CBF ، در برابر زلزله از نظر سختی، مقاومت و کنترل تغییرمکانهای جانبی در محدوده خطی دارای رفتار بسیار مناسبی‌اند، ولی در محدوده غیرارتجاعی به علت سختی جانبی مهاربندها، قابلیت جذب انرژی کمتری دارند و در نتیجه دارای شکل پذیری کمتری‌اند. قابهای با مهاربند همگرا شکلهای مختلفی دارند که در آئین نامه 2800 ایران برخی از آنها معرفی شده است. در این قابها برش وارده در ابتدا توسط اعضای قطری جذب شده و سپس مستقیماً به نیروی فشاری و کششی تبدیل شده و به سیستم قائم انتقال می‌یابند (شکل 1-2 ) .
شکل 1-2 - قاب با مهار بند هم محور [1]
در قابهای با مهاربند واگرا EBF ، عضو قطری بصورت برون محور به تیر کف متصل می‌گردد. در محل اتصال تیر و ستون و مهاربند مقداری خروج از مرکزیت ایجاد می‌شود به نحوی که تیر رابط توانایی تحمل تغییر شکلهای بزرگ را داشته باشد و همانند فیوز شکل پذیر عمل کنند (شکل 1-3 ).
شکل 1-3 - نمونه‌هایی از قابهای خارج از مرکز [2]
لذا یکی از اهداف اصلی در طراحی این قابها در برابر زلزله، جلوگیری از کمانش مهار بندها از طریق بوجود آمدن مفاصل پلاستیک برشی و خمشی در تیرهای رابط می‌باشد. قابهای با مهاربند واگرا از قابلیت هر دوی قابهای مقاوم خمشی و قابهای با مهاربند همگرا بهره گرفته‌اند و بنابراین سختی و شکل پذیری مناسب را به صورت توام تامین می‌کنند. تعیین صحیح طول تیرهای رابط و طراحی مناسب آنها بسیار حائز اهمیت‌اند. اگرچه قابهای EBF دارای رفتار بسیار مناسبتری‌اند، ولی با تسلیم تیر رابط در اثر بارهای زلزله، خسارات جدی به کف وارد خواهد شد و چون این عضو به عنوان یک عضو اصلی سازه‌ای محسوب می‌شود، ترمیم سازه نیز مشکل خواهد بود. این موضوع و گسترش مفاصل پلاستیک به تیرها و سپس به ستونها در قابهای EBF ، تمایل به یافتن سیستمهای جدید مقاوم در برابر زلزله با رفتار مناسبتر از لحاظ شکل پذیری و سختی جانبی را افزایش می‌دهد. در این راستا تلاشهای صورت گرفته ، منجر به پیشنهاد سیستمی به نام مهاربند زانویی KBF شده است [ 3 ] ( شکل1-4 ) .
در این مقاله ی کاربردی با فرمت Pdf بررسی پارامترهای موثر در تولید آلیاژ نیکل – آهن با پایه تنگستن مورد تحقیق و پژوهش قرار گرفته است