Математическое моделирование и оптимальное управление процессом имитации дыхания человека тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Иванов, Андрей Михайлович

• Иванов, Андрей Михайлович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Иванов, Андрей Михайлович

ВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИМИТАЦИИ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

1.1 Описание системы «человек - ИДА - окружающая среда»

1.2 Технология испытаний СИЗОД

1.3 Анализ современного состояния в области математического моделирования внешнего дыхания человека

1.4 Системы управления установками ИЛ

1.5 Постановка цели и задачи исследования

2МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

2.1 Анализ процесса газообмена

2.2 Математическое описание процесса как объекта управления

3 ИМИТАЦИОННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В УСТАНОВКЕ ИЛ

3.1 Имитационные исследования статических характеристик

3.2 Имитационные исследования динамических характеристик

3.3 Аналез полученных результатов

4 ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ИМИТАЦИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

4.1 Структура и принцип работы прогнозирующей системы управления

4.2 Постановка задачи оптимального управления

4.3 Выбор и обоснование метода оптимального управления процессом дыхания в установке «Искусственные легкие»

4.4 Алгоритм оптимального управления

4.5 Реализации алгоритмов оптимального управления

4.5.1 Реализация алгоритма управления сбросом ГДС

4.5.2 Реализация алгоритмов управления подачей С02 и N2

4.6 Исследование прогнозирующей системы управления

4.7 Разработка интеллектуальной системы управления

ПРОЦЕССОМДЫХАНИЯ В УСТАНОВКЕ «ИСКУССТВЕННЫЕ ЛЕГКИЕ»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математическое моделирование и оптимальное управление процессом имитации дыхания человека»

ВВЕДЕНИЕ

Средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) - это используемые человеком технические устройства, обеспечивающие защиту организма от вредных и опасных факторов, воздействующих ингаляционно и используемые в экстремальных ситуациях и различных областях жизнедеятельности человека [1, 2]. В зависимости от конструктивного исполнения СИЗОД разделяют на респираторы, противогазы, самоспасатели.

В соответствии с ГОСТ 12.4.034-2001 в зависимости от принципа действия СИЗОД классифицируются на фильтрующие и изолирующие дыхательные аппараты (ИДА) [3].

Фильтрующие СИЗОД используют фильтры, сорбенты и поглотители для очистки окружающего человека воздуха от вредных веществ. Такие СИЗОД обеспечивают эффективную очистку вдыхаемого человеком воздуха и просты в эксплуатации, поэтому они наиболее широко распространены в промышленности. Вместе с тем их недостатком является ограниченная область их применения, что связанно с необходимостью знания состава воздуха рабочей зоны и наличием в нем не менее 17% кислорода. При невыполнении этих условий используются изолирующие СИЗОД.

Изолирующие СИЗОД применяются независимо от состава окружающего человека воздуха. Однако из них только шланговые СИЗОД, которые отличаются относительной простотой в эксплуатации, получили распространение при выполнении обычных технологических операций. Недостатком шланговых СИЗОД является ограниченность передвижения пользователя длиной шланга. Автономные дыхательные аппараты лишены этого недостатка, однако, они более сложны в обращении и требуют высокой квалификации персонала. Они используются, главным образом, работниками специализированных служб при проведении аварийно-спасательных и восстановительных работ.

Для оценки качества (время защитного действия, сопротивление

дыханию, температура газо-воздушной смеси), а также при создании новых СИЗОД, используются специально предназначенные для этого динамические испытательные установки, имитирующие дыхание человека. Такие системы имитации дыхания человека в литературе получили название установки «Искусственные легкие» (ИЛ) [1,3]. Данные установки позволяют исключить проведение испытаний на людях, с целью определения вышеописанных параметров, поскольку они мало объективны, не воспроизводимы вследствие различной физической тренированности, различного метаболизма, а также в ряде случаев опасны. [4]

Согласно п. 14 Положения «Основ государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности РФ», основными задачами в области развития фундаментальной науки является разработка и внедрение систем индивидуальной защиты человека и разработка специальных медицинских средств защиты и лечения, что входит в перечень критических технологий РФ. Развитие технологии защиты людей от ингаляционных поражений в чрезвычайных ситуациях, а также разработка новых и совершенствование существующих средств индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД) невозможны без проведения испытаний средств защиты в реальных условиях [4].

Оценивать и испытывать СИЗОД возможно двумя способами:

• Испытывать с привлечением добровольцев;

• Испытывать с применением систем имитации дыхания человека -установок ИЛ.

Поскольку проведение испытаний СИЗОД на людях-добровольцах в силу ряда причин возможно лишь в ограниченном объеме, применение установок ИЛ позволяет получить данные об особенностях поведения СИЗОД во всех интересующих исследователей условиях, а также существенно уменьшить, а то и полностью исключить испытания СИЗОД на людях. Испытания с привлечением добровольцев являются малоэффективными и дорогостоящими,

11

I !'

а также не достаточно объективными, вследствие отсутствия возможности точного воспроизводства условий испытаний, а также значительного влияния на результат испытания антропометрических характеристик испытателя, посредством влияния на параметры дыхания испытателя [1,3].

В целом, воспроизводство параметров внешнего дыхания при помощи систем имитации дыхания человека является крайне важным для выполнения задач по сертификации и периодических испытаний, существующих СИЗОД (самоспасателей, изолирующих дыхательных аппаратов), а так же для качественной разработки новых СИЗОД и специальных медицинских средств (устройств искусственной вентиляции легких, медицинских генераторов кислорода и др.) [8].

В настоящее время установки ИЛ является основным инструментом для определения характеристик СИЗОД, что не требует привлечения людей-добровольцев [4,8,9].

Одним из недостатков существующих зарубежных и отечественных установок ИЛ является невозможность изменения формы дыхательной кривой, что не позволяет имитировать дыхание человека при различных психофизиологических состояниях. Психофизиологические состояния человека определяют такие важные параметры дыхания человека как частота дыхания, глубина дыхания, форма дыхательной кривой дыхания. Так же следует отметить невозможность реализации математическим и программным обеспечением систем управления установок дыхательногокоэффициэнта отличного от 1, так как изменение физической нагрузки приводит к изменению данного коэффициента от 0,5 до 1.2. [16-18].

Новые российские стандарты на СИЗОД и их элементы, соответствующие Европейским стандартами в рамках новой Концепции национальной системы стандартизации, требуют переоснащения, сертификационных испытательных центров и производственных лабораторий, осуществляющих контроль за серийной продукцией [16]. Это определяет актуальность нахождения

I

ц

V I *

V И I,

оптимальных режимов функционирования комплекса ИЛ и разработки эффективных системы управления данным комплексом на основе использования методов математического моделирования. Эта задача требует проведения комплексных научных исследований, основанных на методах имитационного моделирования и оптимального управления.

Существующие математические модели дыхания человека не учитывают большую часть факторов влияющих на дыхание (сопротивление дыханию, давление и температура окружающей среды, психофизиологическое состояние и др.) поэтому их использования для целей исследования процесса дыхания и в составе системы управления установкой ИЛ нецелесообразно.

Цель научного исследования: повышение эффективности процесса проведения испытаний СИЗОД на установках ИЛ в различных режимах функционирования

Для достижения цели работы поставлены и решены следующие задачи:

• разработать математическую модель внешнего дыхания человека пригодную для решения задачи оптимального управления, учитывающую различные психофизиологические состояния человека

• провести имитационные исследования

• поставить задачу оптимального управления процессом имитации внешнего дыхания человека;

• разработать интелектуальную систему управления.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использованы методы системного анализа, математического моделирования, современной теории автоматического управления, оптимального управления.

Научная новизна работы. Разработана математическая модель внешнего дыхания человека, учитывающая различные психофизиологические состояния человека.

Поставлена задача оптимального управления испытательной установкой

ИЛ.

Предложен алгоритм решения задачи оптимального управления процессом имитации внешнего дыхания человека на установке ИЛ.

Разработан прогнозирующий алгоритм управления установкой ИЛ, позволяющий минимизировать ошибки воспроизведения заданных объемов газов.

Разработана структура интеллектуальной системы управления установкой ИЛ

Практическая ценность. Разработан комплекс программ для проведения имитационных исследований процесса имитации внешнего дыхания человека на установке ИЛ при проведении испытаний СИЗОД; предложена методика разработки алгоритмического обеспечения систем имитации внешнего дыхания человека; результаты решения задачи оптимального управления позволяют использовать их при принятии проектных решений о выборе класса системы управления ее структуры и параметров. Результаты выполненных в работе исследований внедрены в учебный процесс на кафедре ИПУ ФГБОУ ВПО «ТГТУ» для студентов, обучающихся по направлениям 220200, 220400..

Реализация работы. Программное обеспечение после экспериментальной эксплуатации принято к использованию в испытательном центре «СПИРОТЕХНОТЕСТ» ОАО «Корпорация «Росхимзащита» в г. Тамбове, а также полученные результаты используются в ОАО «ЭНПО «Неорганика» и ОАО «ЭХМЗ» г. Электросталь.

Апробация работы. Основные результаты работы представлялись и обсуждались на всероссийских и международных научных конференциях: IV научно-практической конференции «Современные тенденции технических наук» (Уфа, 2011); VI Международной научно-практической конференции «Перспективы развития информационных технологий» (Новосибирск 2011);

IV Международной научно-практической конференции «Теория и практика современной науки» (Москва, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 8 печатных работ, 3 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации; определена цель и сформулированы задачи исследований; раскрыты научная новизна и практическая значимость; приведены результаты апробации работы; сформулированы результаты исследований, выносимые на защиту

В первой главе рассмотрены принципы процессов проведения испытаний СИЗОД; определены процессы и факторы, влияющие на качественные показатели процесса испытаний. Приведено описание существующих систем и алгоритмов управления, рассмотрены критерии оптимальности режимов работы установки «Искусственные легкие», дана характеристика методов решения задач оптимального управления.

Во второй главе проведен анализ процесса газообмена при внешнем дыхании человека, представлено математическое описание процесса имитации внешнего дыхания как объекта управления. Описанны зависимости позволяющие разработать математическую модель внешнего дыхания человека, описывающую динамические процессы в ИЛ, имитирующие различные пневмотахограммы дыхания, уровни потребления кислорода, что обусловлено различными психофизиологическими состояниями человека.

В третьей главе рассмотрены статические и динамические характеристики установки как объекта управления, используя его математическую модель имитации. Исследования проведены для определения чувствительности выходных параметров процесса имитации дыхания на изменение входных, а также для определения возможных диапазонов изменения управляющих воздействий и возможных компенсаций

возмущающих воздействий при реализации всей совокупности дыхательных режимов, используемых при испытаниях СИЗОД.

В четвертой главе рассматривается принцип работы системы управления, рассмотренны значения объемов газов и текущий вектор состояния системы использующиеся в алгоритмах соответствующих подсистем управления для определения управляющих сигналов исполнительными механизмами, непосредственно удаляющими ГДС и подающими СОг и N2. Исследована общая постановка задачи оптимального управления, предложены алгоритмы управления сбросом ГДС и подачей СО2 и N2, рассмотрена реализация алгоритма управления на примере подсистемы сброса ГДС, разработана сруктура интеллектуальной системы управления установкой ИЛ.

В разработанной двухуровневой системе управления верхний уровень управления предполагает наличие РС совместимого компьютера и реализованного на нем пульта оператора с использованием БСАБА - системы. Нижний уровень управления составляют современные микропроцессорные контроллеры.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Иванов, Андрей Михайлович

Основные результаты достигнутые в ходе работы:

1. Создана математическая модель внешнего дыхания человека, которая учитывает влияние различных психофизических состояний человека на параметры внешнего дыхания, пригодную для решения задачи оптимального управления.

2. Проведены исследования статических и динамических характеристик установки ИЛ, результаты анализа которых позволяют сделать выводы для принятия проектных решений при разработке системы управления.

3. Постановлена и решена задача оптимального управления процессом имитации внешнего дыхания человека. Результаты решения задачи позволяют выработать оптимальные управления исполнительными устройствами, обеспечивающих минимизацию ошибок воспроизведения заданных объемов газов и затрат энергии на управление.

4. Разработана структурная схема прогнозирующей системы управления процессом имитации внешнего дыхания в установке ИЛ.

5. Предложен алгоритм оптимального управления установкой ИЛ как нелинейным динамическим объектом, способного функционировать в реальном масштабе времени, а также реализованы алгоритмы оптимального управления подсистемами сброса ГДС и подачей С02 и N2.

6. Результаты исследований работоспособности алгоритмов управления и системы управления в целом показали устойчивую работу на всех дыхательных режимах и требуемую точность воспроизведения заданных объемов газов.

7. Разработана структура интеллектуальной системы управления установкой ИЛ, позволяющая задавать различные параметры дыхания при испытаниях широкой номенклатуры ИДА, с учетом различных психофизиологических состояний человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Иванов, Андрей Михайлович, 2013 год

Список используемых источников

1. Грачев В.А. Средства индивидуальной защиты органов дыхания (СИЗОД). 2-е издание/В.А. Грачев - М.: Центр Пропаганды. 2007 г. 224с.

2. Kyriazi N, Shubilla JP [2002]. Self-Contained Self-Rescuer Field Evaluation: Seventh-Phase Results. Pittsburgh, PA: U.S. Department of health and human services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health, National Personal Protective Technology Laboratory, И 9635.

3. Гудков C.B. Совершенствование методики испытания изолирующих дыхательных аппаратов с химически связанным кислородом / С.В. Гудков, Д.С. Дворецкий, А.Ю. Хромов // Вестник ТГТУ. 2009. Том 15. № 3. С. 589-597.

4. Путин, С.Б. Разработка автоматизированного стенда для испытаний дыхательных аппаратов, используемых для защиты человека при чрезвычайных ситуациях/ С.Б. Путин, С.В. Гудков, С.Ю. Алексеев, А.Ю. Хромов //Автоматизация в промышленности. 2010. Т. 201012. № 201012. С. 64-68.

5. Диденко, Н.С. Регенеративные респираторы для горноспасательных работ / Н.С. Диденко. - М.: Недра. 1990. - 158 с

6 Гладков Ю.А., Диденко Н.С., Карпекин В.В. Нормирование параметров микроклимата регенеративного респиратор/ Ю.А. Гладков, Н.С. Диденко, В.В. Карпекин // Безопасность труда в промышленности, 1986, № 1, с. 55-57.

7. Глушко А.А. Космические системы жизнеобеспечения (биофизические основы проектирования и испытания)/ А.А. Глушко. М., Машиностроение, 1986.

8. Карпекин В.В. Исследование влияния атмосферного давления на параметры работы регенеративного респиратора / В.В. Карпекин, Н.С. Диденко, Т.Ю. Кулешова и др.- В кн.: Методы и средства борьбы с подземными пожарами. Донецк, 1981, с. 41-52.

о

. !<

4, (

9. Карпекин B.B. Защитная способность изолирующих регенеративных дыхательных аппаратов/ В.В. Карпекин, Н.С. Диденко. - Технические приемы ведения горноспасательных работ и техническое оснащение ВГСЧ. Донецк, 1982, с. 115-120.

10. Карпекин В.В. Оценка регенеративных респираторов по комплексному показателю энергетической эргономики/ В.В. Карпекин, Н.С. Диденко, Т.Ю. Кулешова// Способы и средства ведения горноспасательных работ и предупреждения аварий в шахтах. Донецк, 1979, с. 25-29.

11. Редько П.И. Новые контрольные приборы для проверки изолирующих респираторов/ П.И. Редько, А.И. Суховой, А.И. Сорокин// Уголь Украины, 1979, № 1, с. 22-24.

12. Соболев Г.Г. Горноспасательное дело/ Г.Г. Соболев - М., Недра, 1979, 329с.

13. Физиология человека/ под ред. Г.И. Косицкого. -М., Медицина, 1985.

14. Физиолого-гигиенические требования к изолирующим средствам индивидуальной защиты. М., Минздрав СССР, 1981.

15. Шевченко Ю.А., Диденко Н.С., Землянский И.Я. Средства индивидуальной защиты горноспасателей. - Безопасность труда в промышленности, 1982, № 7, с. 16.

16. Путин, С.Б. Разработка автоматизированного стенда для испытаний дыхательных аппаратов, используемых для защиты человека при чрезвычайных ситуациях/ С.Б. Путин, C.B. Гудков, С.Ю. Алексеев, Хромов А.Ю. //Автоматизация в промышленности. 2010. Т. 201012. № 201012. С. 6468.

17. Исаев Г.Г. Регуляция дыхания при мышечной деятельности. Л.: Наука, 1989. 122 с.

18. Гриппи, М.А. Патофизиология легких. Изд. 2-е исправ./ М.А. Гриппи. - М.: Бином, X.: МТК-книга, 2005. - 304 с.

19. Руководство по клинической физиологии дыхания / под ред. H.H. Канаева // «Медицина», 1980. - 385 с.

20. Холдэн, Дж. С. Дыхание / Дж.С. Холдэн, Дж.Г. Пристли. - M.-JI. : Гос. изд-во биологической и медицинской литературы, 1937. - 464 с.

21. Бреслав, И.С. Как управляется дыхание человека / И.С. Бреслав. -Ленинград: Наука, 1985. - 158 с.

22. Федин, Анатолий Николаевич Физиология респираторной системы Учеб. пособие / А. Н. Федин, А. Д. Ноздрачев, И. С. Бреслав; С.-Петерб. гос. ун-т СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1997

23. Сигов, Николай Дмитриевич. Профессионально-прикладная физическая подготовка горноспасателей : автореферат дис. ... кандидата педагогических наук : 13.00.04 / Санкт-Петербург, гос. горный ин-т им. Г. В. Плеханова. Санкт-Петербург, 1997

24. Бреслав, Исаак Соломонович. Дыхание и мышечная активность человека в спорте [Текст] : руководство для изучающих физиологию человека / И. С. Бреслав, Н. И. Волков, Р. В. Тамбовцева

25. Бреслав, Исаак Соломонович. Дыхание и работоспособность человека в горных условиях (Физиол. эффекты высот, гипоксии и гипокапнии) / И. С. Бреслав, А. С. Иванов Respiration and work capacity of human at high altitude. Алма-Ата: Гылым, 1990

26. Грачев, B.A. Средства индивидуальной защиты органов дыхания СИЗОД / В.А. Грачев, C.B. Собурь. - М.: Пожарная книга, 2006. - 232 с.

27.Кисляков, Юрий Яковлевич. Дыхание, динамика газов и работоспособность при гипербарии / Ю. Я. Кисляков, И. С. Бреслав; АН СССР, Ин-т физиологии им. И. П. Павлова. Л.: Наука: Ленингр. отд-ние, 1988

28.Бухаров, Игорь Борисович. Система транспорта кислорода: оптимизационно-технический подход и математическое моделирование : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.13.18 / Рос. гос. технол. ун-т им. К. Э. Циолковского Москва, 2002.

29.Симбирцев, Семен Александрович. Топографическая и компьютерная анатомия легких: Учеб. пособие для врачей / С. А. Симбирцев, А. А. Лойт. СПб.: СПбМАПО, 1997

30.Лойт, Александр Александрович. Анатомия легких в компьютерной графике и планирование оперативных вмешательств: автореферат дис. д.м.н.: 14.00.27 / МГУ Санкт-Петербург, 1998

31. Berger, A.J. Control of breathing / A.J. Berger // Textbook of respiratory physiology. -Philadelphia, 2000. - P. 179.

32. Салкоч (Жмылевская) B.B. Действие внешних механических раздражителей на динамику легочной вентиляции/ В.В. Салкоч (Жмылевская) // Международная научная конференция «Состояние и перспективы развития медицины в спорте высших достижений «СпортМед 2006». - М.: РГУФК, 2006.-С. 155-156.

33. Дыхание и работоспособность человека в горных условиях ( Физиол. Эффекты высот, гипоксии и гипокапнии) / И.С. Бреслав, A.C. Иванов Дыхание и работоспособность человека в горных условиях Respiration and work capacity of human at high altitude Алма-Ата: Гылым, 1990

34. Кровообращение и газообмен человека Справ, руководство // Ю.А. Власов, Г.Н. Окунева; Отв. ред. B.C. Сергиевский; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние и др. Кровообращение и газообмен человека Новосибирск: Наука: Сиб. отд-ние, 1992

35. Салкоч (Жмылевская) В.В. Влияние внетренеровочных средств на газообмен // Материалы III международной научно-практической конференции: Физическая культура и спорт: Интеграция науки и практики. -Ставрополь, 2006. - С. 269-271.

36. ГОСТ 12.4.220-2001 - «ССБТ. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Аппараты изолирующие автономные с химически связанным кислородом (самоспасатели). Общие технические требования. Методы испытаний».

и*

I '

37.Дворецкий, С.И. Автоматизированная информационная система для расчёта и оптимизации рецептур многокомпонентных пищевых систем / Е.И. Муратова, С.Г. Толстых // Автоматизация и современные технологии. - 2012. - № 4.- С. 33-40.

38. Механизмы компенсаторных реакций дыхательной системы на инспираторные резистивные нагрузки: диссертация... доктора биологических наук: 03.00.13 Механизмы компенсаторных реакций дыхательной системы на инспираторные резистивные нагрузки: Санкт-Петербург, 2003г.

39. Состояние внешнего дыхания человека при систематическом воздействии комплекса факторов реальных глубоководных погружений: автореферат дис. кандидата медицинских наук: 14.00.17 / АН УССР. Ин-т физиол. им. A.A. Богомольца Состояние внешнего дыхания человека при систематическом воздействии комплекса факторов реальных глубоководных погружений: Киев, 1991г.

40. Способность человека оценивать и управлять основными параметрами функции дыхания: диссертаци доктора биологических наук: 03.00.13 Способность человека оценивать и управлять основными параметрами функции дыхания: Волгоград, 1996г.

41. Исследование функции внешнего дыхания и кислородного режима организма человека при различных психоэмоциональных состояниях: автореферат дис. кандидата медицинских наук: 14.00.17 /НИИ общей и клинич. патологии Исследование функции внешнего дыхания и кислородного режима организма человека при различных психоэмоциональных состояниях: Москва, 1997г.

42. Физиологические механизмы дыхания при атмосферном и повышенном давлении: Учеб. пособие для водолазных врачей, фельдшеров и водолазных специалистов / К.В. Логунов, Л.Г. Медведев Физиологические механизмы

дыхания при атмосферном и повышенном давлении: СПб.: Изд. Дом СПбМАПО, 2003г.

43. Иванов A.M. Имитационное моделирование комплекса «Искусственные легкие» / A.M. Иванов, П.М. Оневский, A.A. Третьяков// Системы управления и информационные технологии, 2011, №3.1(45). с. 142-145.

44. Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования: учебное пособие для студ. спец.: 280100 / С. В. Гудков, С. И. Дворецкий, С. Б. Путин, В. П. Таров. - М.: Машиностроение, 2008. - 188 с.

45. Гераськина Ю.Г. Модель процесса дыхания живых организмов. Интеллектуальные системы 2004, Т. 8, вып. 1-4, стр. 429-456.

46. Гераськина Ю.Г. Об одной модели функционирования легких. Интеллектуальные системы 2007, Т. 11, вып. 1-4, стр. 161-170.

47. Марчук Г.И., Белых JI.H. Математические модели в иммунологии и медицине // Сб. статей 1982-1985 гг. - 1986.-310 с.

48. Солдатченко С.С., Ярош A.M., Савченко В.М. Математические модели в пульмонологии // Пульмонология - 1997.

49. Салкоч (Жмылевская) В.В. Влияние физических факторов на параметры внешнего дыхания. Лечебная физическая культура и массаж. - 2006. - №10 (34).-С. 15-17.

50. Лойт, Александр Александрович Теплообмен в дызательном тракте в норме и при острых легочных повреждениях : автореферат дис. ... кандидата медицинских наук : 14.00.16 / Ленингр. гос. ин-т усоверш. врачей им. С. М. Кирова Ленинград, 1989

51. Хромов А.Ю. Разработка испытательного стенда "искусственные легкие" для исследования изолирующих дыхательных аппаратов Труды ТГТУ. Выпуск №22 / А.Ю. Хромов, Е.Ю. Чулков// Тамбов. Издательство ТГТУ / 2009.

52. Гудков, C.B. Испытательный стенд для исследования изолирующих дыхательных аппаратов / C.B. Гудков, Д.С. Дворецкий, А.Ю. Хромов //

Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-22: сб. трудов XXII Междунар. науч. конф.: в 10 т. Т. 10. Секция 11 / Псков, гос. политехи, ин-т. - Псков, 2009. - С. 199-200.

53. Kyriazi, N. Development of an Automated Breathing Metabolic Simulator/ N. Kyriazi. - Pittsburgh, PA: U.S. Department of the Interior, Bureau of Mines, 1С 9110, 2002.

54. СТЕНД "ИСКУССТВЕННЫЕ ЛЕГКИЕ" Руководство по эксплуатации ЦТКЕ. 5.112.000 РЭ.

55. Оневский П.М. Интерактивный алгоритм управления конечным состоянием нелинейного динамического объекта/ П.М. Оневский, A.A. Третьяков, В.Ю. Харченко// Сборник научных трудов XXIII Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях - ММТТ -23". Т.2, Секция 2. - Саратов: Саратовский государственный технический университет. 2010г. - 83-86 с. 4 п.л.

56. Оневский П.М. Реализация алгоритма терминального управления нелинейным динамическим объектом/ П.М. Оневский, A.A. Ишин // Вестник ТГТУ, 2010г.

57. Kümmel М., Foldager L. Geometrie control of a distillation column // ACI 83: 1 st IASTED Intern, symp. appl. contr. and identifi Copenhagen, 1983. Vol. 1. P. 3—14.

58. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. - М.: Наука, 1969. -408с.

59. Бельнов В.К. Статистические методы оценки параметров математических моделей химических процессов. М.: МГУ, 1991. - 159 с.

60. Дульнев Г.Н. Применение ЭВМ для решения задач теплопроводности. М.: 1990.

61. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. - М.: Химия, 1975. - 576с.

62. Волин Ю.М. Островский Г.М. Моделирование сложных химико -

технологических схем. М.: Химия, 1975. - 311с.

63. Кафаров В.В. Анализ и синтез химико-технологических систем. М.: Химия, 1991. -431 с.

64. Кафаров В.В., Глебов М.Б. Математические модели основных процессов

химических производств. - М.: Высшая школа, 1991. - 399 с.

65. Герасимов Б.И. Программно-технические комплексы, контроллеры и SCADA-системы. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1996. 219с. Микропроцессорные аналитические приборы/ Монография. -М.: Машиностроение, 1989,248 с.

66. ROBERT W. LEWIS PROGRAMMING INDUSTRIAL CONTROL SYSTEMS USING IEC 1131-3 (I E E CONTROL ENGINEERING SERIES).

67. Елизаров И.А. Универсальный лабораторный комплекс для подготовки специалистов по автоматизации./ И.А. Елизаров, A.A. Третьяков// Промышленные АСУ и контроллеры. № 7, М., ООО Изд-во "Научтехиздат", 2007г.

68. Демиденко Н.Д. Моделирование и оптимизация тепломасссообменных процессов в химической технологии. М.: Наука, 1991. - 240 с.

69. Демиденко Н.Д., Авдеев A.M., Карлов В.П., Садовская Е.В. Оптимальное управление химико-технологическими объектами с распределенными параметрами // Методы кибернетики химико-технологических процессов; М.. 1984. С. 185—186.

70. Демиденко Н.Д., Ушатинская Н.П. Моделирование, распределенный контроль и управление процессами ректификации. Новосибирск.- Наука, 1978.285 с.

71. Ушатинская Н.П., Сафонова Н.П., Федотенкова Т.Д., Чеканов А.Ф. Математическая модель и алгоритм расчета процесса многокомпонентной ректификации при наличии нераспределяющихся компонентов // Автоматизация процессов нефтепереработки и нефтехимии. Куйбышев. 1974. Вып. 2. С. 44—50.

72 Иванов В.И., Кривошеее В.П., Ахмадеев М.Г. Особенности расчета переходных процессов в ректификационной колонне // Автоматизированное и метрологическое обеспечение измерений в нефтяной и газовой промышленности. Уфа, 1984. С. 148—152.

73. Лопатин Е. Б. Оптимизация реакционных процессов.//Химическая промышленность, 1994. - 788 с.

74. Математическое наблюдение и управление химико-технологическими процессами. Под ред. А. 3. Грищенко, Киев: Техшка, 1977.

75. Островский Г.М., Бережинский Т.А. Оптимизации химико-технологических процессов. М.: Химия, 1984. - 239 с.

76. Реакции дыхания человека и их сенсорный компонент при функциональных нагрузках на респираторную систему : автореферат дис. ... доктора биологич. наук: 03.00.13 / Санкт-Петербургский гос. ун-т Реакции дыхания человека и их сенсорный компонент при функциональных нагрузках на респираторную систему

77. А.И. Дьяченко, Е.Б. Сытник, Ю.А. Шулагин, Л.А. Лысенко, И.А. Смирнов, Б.Н. Павлов. Влияние малой добавки аргона в дыхательную газовую смесь на механику дыхания // II Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2005», 21-24 июня 2005 г., сборник материалов, Москва, 2005, с. 343-344.

78. Салкоч (Жмылевская) В.В. Изменение показателей легочной вентиляции при сопряженном действии внешних механических раздражителей / Ю.А. Поварещенкова, В.В. Жмылевская // Вопросы эментальной и клинической физиологии дыхания: Сб. науч. тр. - Тверь: Твер. гос. ун-т, 2007. - С. 190196.

79. Салкоч (Жмылевская) В.В. Зависимость потребления кислорода от локального воздействия массажных манипуляций / В.В. Жмылевская , О.В. Тупякова // Всероссийская научная конференция «Спортивная кардиология и Физиология кровообращения». - М., 2006. - С. 104-106.

и / ^

80. Чернов В.И. Функциональное состояние организма при гипербарической оксигенации, дозированной по парциальному давлению кислорода. 14.00.32-авиационная, космическая и морская медицина, Санкт-Петербург 2004

81. Летов, A.M. Динамика полета и управление/ А.М Летов. - М.: Наука, 1969.360 с.

82. Бесекерский, В.А. Теория систем автоматического регулирования. / В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. - М.: Наука, 1975. - 768 с.

83. Фельдбаум, A.A. Основы теории оптимальных автоматических систем / A.A. Фельдбаум. - М.: Наука, 1966. - 624 с.

84. Ройтенберг, Я.Н. Автоматическое управление / Я.Н. Ройтенберг. - М.: Наука, 1978, - 558 с.

85. Мышкис, А.Д. Математика для ВТУЗов. Специальные курсы / А.Д. Мышкис.. - М.: Наука, 1971. - 362 с.

86. Понтрягин, Л.С. Математическая теория оптимальных процессов / Л.С. Понтрягин, В.Г. Болтянский, Р.В. Гамкрелидзе, Е.Ф.Мищенко. - М.: Наука, 1983.-392 с.

87. Основы автоматического управления./Под ред. B.C. Пугачева. - М.: Наука, 1974. - 720 с.

88. Горбатенко, С.А. Расчет и анализ движения летательных аппаратов. Инженерный справочник / С.А. Горбатенко и др. - М.: Машиностроение, 1971.-352 с.

89. Красовский, A.A. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование / A.A. Красовский . - М.: Наука, 1973. -558с.

90. Брайсон, А. Прикладная теория оптимального управления / А. Брайсон, Хо Ю-Ши. - М.: Мир, 1972. - 544 с.

91. Калман, Р. Очерки по математической теории систем / Р. Калман, П. Фалб, М. Арбиб. - М.: Мир, 1971.-398 с.

92. Красовский, A.A., Универсальные алгоритмы оптимального управления непрерывными процессами / A.A. Красовский, В.Н. Буков, B.C. Шендрик. -М.: Наука, 1977.-272с.

93. Буков, В.Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом / В.Н. Буков. - М.: Наука, 1987. - 230с.

94. Погонин, В.А. Итеративные прогнозирующие алгоритмы терминального управления нелинейными объектами / В.А. Погонин, П.М. Оневский, A.A. Третьяков, А.М.Иванов // Информационно-управляющие системы. - 2012.-№1(56). - С.27-32.

95. Потемкин В. Г. MATLAB 6: Среда проектирования инженерных приложений. — М.: Диалог-МИФИ, 2003. — 448 с.

96 Дьяконов В. П. MATLAB 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения. Полное руководство пользователя. — М.: Солон, 2002. — 768 с.

97 Кетков Ю. JL, Кетков А. Ю., Шульц М. М. MATLAB 6.x: Программирование численных методов. —СПб.: БХВ-Петербург, 2004. — 672 с

98 Медведев В. С, Потемкин В. Г. Control System Toolbox. MATLAB 5 для студентов. — М.: Диалог-МИФИ, 1997. — 287 с

99. Елизаров И.А. Анализ подходов к построению интеллектуальной системы управления испытательным комплексом «Искусственные легкие» / И.А. Елизаров, A.M. Смолин, В.Ю. Харченко// Вестник ТГТУ, 2012, Т. 18, №4.-С.957-963.

100. Макаров И.М. Интеллектуальные системы автоматического управления/ И.М Макаров., В.М. Лохин М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001576 с.

101. Пьявченко Т.А. Проектирование АСУТП в SCADA-системе: Учебное пособие. - Таганрог: Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. - 84 с.