Identifikace parametrů přenosové funkce zkoumaného subjektu pomocí běžeckého trenažéru.

Abstract

Identifikace parametrů přenosové funkce zkoumaného subjektu pomocí běžeckého trenažéru Cílem této práce je návrh, příprava prostředí a následné provedení experimentu, pomocí něhož bude možné sledovat vývoj vybraných biologických parametrů při zlepšující se kondici testovaného subjektu. Konkrétně jsou sledovány změny časové konstanty přenosové funkce, saturace periferní krve kyslíkem (SpO2) a maximálního objemu kyslíku, který je tělo schopno přijmout (VO2 max). V rámci práce jsou srovnány jednotlivé metody měření těchto parametrů. Následně je popsán průběh jednotlivých dílčích měření, včetně potřebného vybavení a definován průběh celého experimentu. Dále je vytvořen návrh a popsána konstrukce měřícího zařízení na bázi pulzního oxymetru, které bylo využito při měření. Následující řešenou problematikou je předzpracování naměřených dat a následný výpočet zadaných parametrů v programu Matlab. Na závěr byl popsán vývoj parametrů v závislosti na změně fyzické kondice a otestována jejich vzájemná korelace pomocí Spearmanova korelačního koeficientu.

Identification of transfer function of the examined subject using a treadmill The purpose of this work is a creating a design, preparing an environment, and then conducting an experiment, by means of which it will be possible to monitor a development of chosen biological parameters during the improvement of the tested subject’s physical condition. Namely the changes of a time constant from the plant transfer function, oxygen saturation (SpO2) and maximal oxygen consumption (VO2 max) are being monitored. As a part of this thesis, individual methods used for measurement of these parameters are compared. Subsequently, the process of measuring these parameters is described, including the necessary equipment and the process of the entire experiment is defined. The description of design and construction of a measurement device based on pulse oximeter, which is used during measurement, is discussed next. The following addressed problem is data preprocessing and calculation of the chosen parameters using Matlab program. Finally, the development of these parameters depending on changes in physical condition is described and their mutual correlation is tested using Spearman correlation coefficient.