2 results
Search Results
Now showing 1 - 2 of 2
Master Thesis Hipotalamus-hipofiz-adrenal Ekseninin Doğrusal Olmayan Denetimi(2019) Mohsın, Ahmed Hefdhı Mohsın; Doruk, Reşat ÖzgürBu tez çalışmasında canlıların sirkadyen ritm ve immünolojik strese verilen fizyolojik yanıt mekanizmasında önemli rol oynayan hipotalamus-hipofiz-adrenal ekseninin otomatik denetimine ilişkin bir çalışma sunulmaktadır. Hipotalamus-hipofiz-adrenal ekseninin matematiksel modeli doğrusal olmayan türevsel denklemlerden meydana gelmektedir. Bu nedenle geri adımlamalı ve geri beslemeye dayalı doğrusallaştırma olarak bilinen doğrusal olmayan denetim yöntemleri tercih edilmektedir. Denetim mekanizmasında girdi adrenokortikotropin enjeksiyonu olup, denetimde aynı hormonunun ve kortizolün plazma derişim düzeyleri ölçülerek işlem yapılmaktadır. Kortizolün günlük ritmini koruyabilmek için yukarıda bahsedilen denetleyiciler adrenokortikotropin hormonunun enjeksiyonunu ayarlamak suretiyle kortizolün belirlenen periyodik sinüzoidal bir ritmi takip etmesini sağlar. İlk yapılan benzetimlerde negatif değerli derişimler görüldüğünden denetim kazançlarının değiştirilmesi gerekli olmuştur. Bu işlemleri yaparken geri adımlamalı ve geri beslemeye dayalıu doğrusallaştırmaya dayalı denetim süreçlerinde kazançlar ayrı ayrı ayarlanmak durumunda kalınmıştır. Sonuçlar göstermektedir ki, gerek geri beslemeye dayalı doğrusallaştırma gerekse de ger adımlamalı denetimlerde kazançları uygun şekilde seçmek kaydıyla iyi performans elde edilmiştir. Kazançları seçerken öncelikli olarak negatif değerli derişimlerin oluşmamasına dikkat edilmiştir. Bunun yanı sıra derişim profilinde titreşim oluşmamasına da özen gösterilmiştir. Anahtar Kelimeler: Hipotalamus-Hipofiz-Adrenal ekseni, homeostazi, sirkadyen ritmler, geri adımlamalı denetim, geri beslemeye dayalı doğrusallaştırma.Article Automatic Control of Hypothalamus-Pituitary Axis Dynamics(Elsevier Ireland Ltd, 2019) Doruk, R. Ozgur; Mohsin, Ahmed H.Background and Objective: In this study, a presentation is made for the automatic control of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis which plays an important role in the immune stress responses and the circadian rhythms of mammalian organisms. Methods: Control approaches are implemented on a novel second order nonlinear system which accepts adrenocorticotropin hormone as an input and models the variation of plasma concentrations of adrenocorticotropin and cortisol respectively. The control methods are based on back-stepping and input-output feedback linearization techniques. The controllers adjust the adrenocorticotropin injection to maintain the daily rhythm of the cortisol concentration. In accordance with the periodicity of biological clock mechanism, we provide a sinusoidally varying cortisol reference to the controllers. Results: Numerical simulations are performed (on MATLAB) to demonstrate the closed loop performance of the controllers. Major concerns in the selection of the control gains are chattering and negative concentration in responses. The simulation results showed that one can successfully find gain levels which do not lead to those issues. However, the gains lie in different ranges for back-stepping and feedback linearization based controllers. Conclusion: The results showed that, both back-stepping and feedback linearization based controllers fulfilled their duty of synchronization of the cortisol concentration to a reference daily periodic rhythm. In addition to that, the risk of negative valued adrenocorticotropin injection can be eliminated by properly choosing the controller gains. (C) 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.
