Un ventilador mecánico es un dispositivo utilizado en el proceso de la ventilación forzada para asistir o sustituir la función respiratoria de un paciente de forma artificial. Se encarga de suministrar y regular la presión, el flujo y el volumen de aire hacia los pulmones de forma controlada, lo que permite mantener una adecuada oxigenación y eliminación del dióxido de carbono en situaciones en las que el paciente no puede respirar de forma autónoma.
La propagación mundial del CoVid-19 generó una crisis sanitaria debido a la demanda masiva de ventiladores mecánicos en pacientes con problemas respiratorios y un colapso en el mercado de distribución de estos dispositivos y de sus componentes básicos. Ante esta situación, España desarrolló como respuesta el ventilador mecánico Andalucía Respira basado en un control todo o nada de la presión, pero este modelo tenía varias limitaciones. Primero, el llamado “golpe de ariete”, generando cambios en la presión dentro del circuito neumático y un error en régimen permanente a la hora de alcanzar las consignas de presión establecidas. Esta primera limitación acentúa el problema cuando la presión máxima mantenida (presión Plateau) es ajustada manualmente con el manorreductor. En consecuencia, se realiza este TFG, donde se estudia en un entorno de simulación el comportamiento del modelo del ventilador mecánico Andalucía Respira tras incluir una válvula proporcional, estableciendo un esquema de control por presión en tiempo continuo.
Este TFG desarrolla el modelo de ventilador mecánico Andalucía Respira Plus, analizando la sustitución de las válvulas todo o nada del anterior modelo por válvulas proporcionales, así como la adición de un sensor de presión, para posteriormente realizar la construcción del nuevo modelo en tiempo discreto. Como resultado se proponen diferentes estrategias de control por presión, para finalmente realizar la validación del modelo e integración del control en un controlador lógico programable.
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