Técnica de controle fuzzy tipo-2: estudo de caso da estabilidade e desempenho na aplicação de anestesia geral

Abstract

A anestesia geral depende da dosagem correta do medicamento no paciente e, consequentemente, o controle automático dessa dosagem se torna uma área de pesquisa importante e desafiadora. Com esse intuito, este trabalho investiga a aplicação da técnica do controle fuzzy tipo-2 na anestesia geral. Primeiramente, uma revisão bibliográfica foi realizada para o trabalho, estudando o controlador fuzzy tipo-1 e tipo-2 e sua aplicação na anestesia geral, além de procedimentos e técnicas utilizadas para compor um estudo de caso. Após esse estudo, foi implementado um modelo matemático farmacocinético farmacodinâmico do efeito dos medicamentos atracúrio e isoflurano no corpo humano. Para projetar os controladores fuzzy tipo-1 e tipo-2 intervalar foi utilizado o Fuzzy Logic Toolbox no ambiente MATLAB, em sequência, simulações do controle de anestesia foram criadas no MATLAB a partir de um modelo matemático. Em paralelo, um protótipo de baixa escala e baixo custo foi construído para representar o sistema de controle anestésico real. Os resultados da simulação mostraram a superioridade dos controladores fuzzy tipo-2 intervalar em relação aos do tipo-1 com o mesmo número de entradas, entretanto foi possível verificar que o maior número de entradas beneficiou tanto os controles com tipo-2 intervalar e tipo-1. E por fim, foi realizada uma análise comparativa e foi obtido que a lógica fuzzy tipo-2 é uma boa alternativa para controlar sistemas multivariáveis e não lineares.