4. rorPARTuDNlrold sIsdtr A uoDD[,r

fvoo

Ve fyztologt t 1 v dalt{oh blologLokfoh a l6kafckfoh oboreob pot}cbuJcnc6arto \ryJ6dflt 6aaowf prtbSb kvantltatLvn{cb zuln obcahu urdltfch l6tct v ortaonlclu nebo v Jebo urdLtfoh 66cteoh. l{Oie ts pfttou Jednat o zn6ny zp'taobcn6trenaporten l6tek drlnebo JcJlob trancfornao{. PfLtoa urua{nc po6{tat r t{u, lhcctrov6n{ ur61t6 l6tky !c v rrlinfoh 66atcoh organLanu ufiZe llltt. lhtcunatlok6 r47-J6dfcnf takovfoh kvantltatlrm{oh zn6n v organlanu ce ur6ic zd6t na prvn{ pohleddost konpltkorrand. Pf{61nn6 vztaby, ktcr6 ovltviuJ{ tranaport a trancformeol 16-tck v organisuu, neJaou vtdy dobfe zn6rny a proto n6kdy poptsuJenc Jen kl-netlku16tky. UvatruJenc tedy pouzo krrantttatlvnf aapokt chov6n{ 16tfy, ueohanlanua to-hoto ohovdn{. nenurf, btt v popLau obeatren. Kocpartuentovf popis cytt6nu Je Jednouz aoEnostl Jak postLtrnout kvantltatlvn{ znEny (kinctiku) obcahu 16tky (fetcf)v organLanu a v Jeho d6ctech. Nen{ ov5em rryhrazen Jen pro ohov6nl 16tky, ur0trebft pouiit I pro klnetlku populao{ bun6k ur6ltfch typfi nebo Jtnfchr, napf. tyzL-k61n{oh entlt, kter6 cpliuJ{ predpokladyr kter6 uvedeme dAre.

POJDI.I TOHPARTI.{EYTU

PoJen konpartmentu byl pfivodnE zaveden Shepardem (tgbZ) ptr popts kinetl"kytranrportu nebo transfornace l6tek v organLluu. Kornpartncnt byl deftnov6n Jakourdlt6 nnoigtvf 16tkyr kter6 E6 v dan6n distrl-bu6nlu prostoru Et6,lo gte.lnoua rgzIl5ltelnou klngtiku transportu nebo tranafornace, Takto daflnovanf koo-partoent by ce nUl ohovat nPf. Jako rozpult6n6 16tka v n6dou6 r dokonale ufcha-nfm obrahor. PfedpoklAd6 so pftton, ile l6tta tvof{o{ koupartuent Je v dan6mdistribudn{a prostoru hotuogenn6 rozptflena, voln6 ac v nEn pohybuJe a Jednotliv6JeJ{ 66stl Jaou v kaZd6n okanllku rovnocenn6 a zaar6nLte1n6. Distrlbu6n{ proatorkoupartnentu (proctor, v nEnI ts l6tka obov6 zprlaobem charakterlatiokfu pro danfkoopartncnt) Jc nutno odllSovat od dlctrtbudn{ho prostoru dan6 l6tky (proatorv ortanlEnu, do n6hotr 16tka arotre pronlknoot). llapf. dtctrtbuEn{ proctor no6ovL_ny v organLanu (1" chodnf s dLatrlbu6n{q proctorem vody) J" tvofen praktlckyvSeot or66ny a tk6n6al organlamu, trovofLmo-l{ vSak o konpartuentu intraraskuldr-nf nodovlny, Jc Jeho dlstrLbu6n{n proctoreo pr6v6 Jcn 1.v. proator. podobnd Jetfeba rozlllovat konpartnenty a dlstrtbu6n{ proatory u 3.6tek, ktcr6 ce rryskytuJ{ve v{oe foru6oh (rrapf. vc vazb6 na Jinou l6tku 6t otrukturu a cou6agn6 ve voln6foru6). Pokud Je opr6vn6nf p edpoklad etAL6 vell-koctt- dlstrlbuCn{ho prostorukonpartnentu, Lze Jako kompartoent ozna6orrat q{sto unolctv{ lAtkv JeJ{ konoen-tracl v dan6q proctoru. Koupartuent Je a6regac{ Jed.notllvfoh prwkfi (aolckul)o ebodnfob klnettckfcb vlactnoatech do uuroElny 61 ttlay (kompartmentu), u n{IjLZ odblfl{ue od apeclflok6ho obov6ni, Jednotllvfch prvkrl. Pledpokladen t6toatretace Je apln6n{ podn{nky homogenity koopartncntu nazfvan| n6kdy

.podm{nkalokonal6ho prou{oh6n{. Pokud ne!.ze uveden6 vlactnostt- kompartnentu pfedpokl6-iat, ncn{ konpartmentovf popia syat6mu vhodnf a spr6wnf. PoJem kompartuent byl

-51 -

3oJry konpartrcnt e dlttrlbu6n{ prortor korpartrentu nclzo ztototicvttI-Blt,f, vlbl tlrnl eouvlr{, zfulny rohou y6rt k otryb6,r JtI pill vyrrron{ .iitfu*,t!qPf. oarlcol lorplrtrcntu Jeko rkrovr rfrtro bft n rry-lrr lnoirirl iir.-i-rrrfi.-t6r prortoru-eprivnl, poFld vlrt takto szne6{i lrotrrtif -t.a;i"e-l1lii ; G--tnvarkul6rn{r Drortoru (rv trvlr) rflo J{t pfl norprlvuh eoouoeeaf i-lcr"ldrll{ob ohyb. -----r

PortuFI rortlfcn . Je dnor ut{vin Jeh ptl poplau ktactlky trenrportu r tn1nl-fornoo lf,trt tak v deleko oboonlJlfr vfzaeru.

o POPIS rOXPlnSilIlrTOVfnO Srsrfnt

Jodnoduobir pttkf.abr'korpartrontu r0lo bft raoZrtvl kagoilny v nldobl. Piltoky e odtoky. Chocrr-ll popeat ratclettokou funko{ prOblh vollkoetL konr-partrcntu v irec .nebo pr{blh ryohloeti zrln t6to vrl,tkootl, rur{rc bft rohopnl\ryJ6dflt ryobloetl ptftokt a odtok0 krtrd{bo lo.p.ttrcntu v tlbovofnar okrrtriku.ChovAal korlnrtrcntu poPlruJclc ncJJednoduhJi dlfcronotAln{ rovnLo{. DcrlvovtnlJr v n{ funkoe , ktcr6 rryJadlhr Je z&v|lloat vcllkoetl Lorprrtrntu n 5lro. Ibto

funkot s1f6rn3tc fclca{r rottrvon6dlfcrenol6ln{ rovntoo.

PI{a obr. 4.1 Jc uvcdon Jtko

W :'::::1""::::::: ;.::3'l"T*'kcndlatrlbu6n{l proetorea konpartrcntu,

obr. 4.1Itaotretv{ kapat.lny v. n6drlt zn6zornln6Jako korpartrent e r ryohloati pf{to-ku p arychlortlodtoku o.

ktcrf Jc tvolca v nidob5 pf{tonnfnunoirtv{a kapalloy. Pro voltkoetkoupertlcntu e pron6nnouv6agczavcdelc funkol e(t). v toato pf{-pad6 plat{ pro okarZl.tou ryohloetznJny vol'Lkoetl korprrtrlntu e(t)vztah r

(ryoht.oct odtoku) (4.r)plati .obdobnlr

-gg(!L = (ryohloat pf{toku) -dtProkoupartnentr E pf{tokya n

9e1-( t )- = i ( ryobloat pf{ toku ),dt L=l

odtoky. z obr. 4.2 pck

E- E (ryohloet odtoku),

J=l J

l' ?)"Ift= olo Fal,(.n .i-- r-)

Br.okov6 cch6na "33:;ali'"o.n rtrentu c r pt{toky aryotrlorti pf{tok0;_ o1r...., oo

- ryehlostt-odtoki;

urcntu Jako fnnkc. 6asfi. )n. odtolcy (pr,Ql(t)

- Ycllkott

(4. a)

iilJptl-52-

,)

?)

obr. 4.3Tf{konpartrrent owf ryc t 6u.(E(t), B(t)r c(t)

- velikogtilost .odtoku. )

Podobn6 v cyat6uu tvofon6n

al( t) ,

-

= lrychlort ptttoku)dt -

(ryohlort toku zdB( t) ,::lD

= (ryobloat toku z Adt

koupartncntti p -

rychlost pfftokui o -

ryob-

v{ce koupartucnty (napI. obr.+ (lych1ort toku z C do A)

-

AdoB)do B) (rychloat toku z B

4.3) ptatl:

(4.t)do c) (4.4)

dc( t)---

=dt(rycblost toku z B do C)

-

(rychtost toku z C do A)(ryohlogt odtoku) tt.5)Ryohlost Jednotltwfch tolc0 1ze rryJddflt rfiznfn zpnlsoben. Z Jednoduch{ pfad-

atavy o ohov6n{ takov6ho cyst6mu, kterou Lze tak6 6asto dobfe odrlvodnlt, v-ych1z{,r4sJ6alon{ rychlostl- kaZd6ho toku v lLno6rn{mkoupartmentov6m syet6mu soudl.nem vellkostLzdroJe toku a tdv. rychlostn{. (atstrlbu6n{,elLntna6n{) konstairty (vtz napf. rovnlce 4.6a* 4. 8 ) . VelmL zJednodulcn6 urlZene pf irovna tvelikost

.zdroJc toku napf. k tlaku vody v kon-kr6tn{n n{stE potrub{ a rlchlostn{ konstantuk m{fe otoden{ kohoutku.r)

Obr. 4.4Jednokourpartmentowf syct6m. Rychloctn{ konstanty Jrou tary o rob6 vr6.ybez pf{toku.

_

-

_t _ --

'^ :-(e(ai-:-;;iikost kompartmentu nez6porrr6 atcJn6 .iako velikoctl koqpartcntt,Jako funkoc 6asul e(o) po- dlstrl.budn{oh prostorrl, a nakonec I rychlostl66te6nl. velLkogt kompartuentur r^r_^^rt.J. pouaiec"f p"aifilr;--il;": Jednotltvfoh tokt, pokud neuvaZrrJene JeJtob

rychloetnl konstanta odtoiu. l au6r vzhledeu k tonu, Zo Jde o plltok 61 odtokur6lt6bo konpert.entu. Jednotrr.v6 dleny pravfch

ctran rovnio pro Jednotllv6 konpartoenty pak EaJ{ kladn6 6i z6porn6 znam6nko po-dle toho Jeatlt Jde o vyj6d'fen{ rychloati pfitoku 6i odtoku koupartmentu (v[zaapf. obr. 4.j a rovnice 4.? a 4.g)

.

Kompartncnt e(t) na obr. 4.4 pak lze popaat line6rnf dLferenctalnf rov-nlc{:

r) Pokud takowf llnc6rnl popls nerytrovtrJe ckutedn6nu ctrovAn{ ayct6ou, Jc noin6vyJ6dfrt rychlost Jako nettne6rn{ funkcl velikostl zdroJe nebo zav6st pro-n6nn6 ryohlostn{ koeflcienty n{sto ryctrloctn{cb konstant v rovnl-c{ct. Hil-noty t6cbto koeftclentrl mohou pak bft v-y36dfeny Jako funkce ur6{tfch- p"."-netrrl.

Q@)

53

obr. 4.5Dvoukompartuentovf syst6o a pf{tokem ze zdroJez(t) .tiri [z - rychlogtnl konatanty; x(t)' v(t) - v-ll-kosti koupartnentrl; ' x(O), f (O) po66tednf pod-ulnkyi Z(f) vellkogt zdroJe pf{tokrr. )

-dQ(t\ = kr.q(t)dta obclobn6 pro koupartnenty X a Y na obr. 4.5 plat{

(&.6)

(4.2\

(4"8)

dx(t)

-

=dtcr(t)

-

=dt

rr.t( t )

tcr.z(t) ra.r(t)apod. Rycblostn{. konstanty k1, kZ ve wf5e rrvedenfch rovnic{ch Lze spo6{tatz erperinent6ln6 nam6fenfcb vfsledkrl zptlsobem naznadenfn a61e. K pltJateln6muvy;6dtenf rychlostl Jednotllv6bo toku 6asto poata6uJe pledpokladr ile rychlosttoku je pf{no 6nrErn6 velikosti zdroJe toku (tatov6 rry36dfen{ se skutednoetl vldypouze bl{Z{). ?ento zp'rlsob vyS6dfeni ge 6asto uZ{vA 1v pf{padecb, kde sice nen{plesnfm zobra zenla skutednostL, ale v rozsahu uvalo'nanfeh hodnot a paranetr0syat6mu ae od sktrte6nostl pft115 neodlLSuJe.

ile5enln 1l-ne6rn{ch diferenet6lnf,ch rovnl-c 1. l6du c konstantn{ml- koeflcien-ty Jsou exgonanct6ln{ funkce (vtz kap. 3 a 9). NEkdy ae o{sto popisu kompartmen-tovfch syct6nrfi dtferenct6ln{El rovnlceml vL{vA algebralckfch xponencl6lnIctrrovnlc, kter6 rryplfvaJl z atrial'yttok6bo ieSen{ rovnto dLferencl6,ln{oh. Oba typypoplsu Jsou ekvivalentn{.

o undnsf Clso'rfcn A RYcHLosrNfcH KoNSTANT v KoMpARTltEtlrov6M sysrftrnr

Jak JfU bylo uvedsno, ieSen{n oby6eJn6 llne6rnI dlferencl6ln{ rovnLcef6du s konstantn{mi koefLcLenty Je exponenctAln{ funkce: napf. feSen{m rovnl-

( 4. 6 ) s po66te6nl podrnl,nkou felen{ e ( o) Je f unkeee( t) = e(o)."-k't . (4.9)

(lr. ro)V 6dse f, vc kter6n k.d = I plat{

e(o).-1 = e(o)/e i

1.ce

e( d)6aa E , ve kter6o nabfvC, e( d )gtanta d syst6uu. Zpodnlnky

bodnoty (t/").q(o)k.t = 1 rryplfv6

k = L/

54-

se nazlv6 dasov6 kon-

\l,:IIIil

J

(4.tt

p6tc ae u konpartnentfi a konpartoentovfch cyrt6nd 6aato zJiIIuJc t.zv. polo-6as (napf, btologtckf pololac farnaka). Yypodte ao podlc vztahu (rr.34),

Pf{klad poctupu stanoven{ ryohloatn{ konctanty k a dacov6 konatanty trc6ln6ho kompartuentu (nebo Jl-n6tro ayct6uu popsan6bo line6rn{ dtferenot6ln{ rov-nl.c{ 1. f6du) J" uveden na obr. 4.6. Casovou konctantu t ur6{no (v toato

pf{pad5) Jato 6aa, ve kte-r6n dosAbne vclikoct koo-partnentu e(t) bodnoty(t/").e(o)

, (tJ. pflblrz-nE o.3? a(o) ) a vrpodte-rc U=L/C. Pro korpart-nenty g v{oe pf{toky a od-toky lzc Easovou I ryeh-loctn{ konctantu rrypod{tatportupnE tak6. Pro ur6en{6asovfcb a rychl,oatnlohkonctant v konpartuento-vfcb ayst6ulecb exLatuJ{podfta6ov6 protrary. Vych6-zcJ{ buE z nellne6rn{ (vEt-Iinou exponencl6ln{) re6re-16 a hodnoty nan5fenfohdat prokl6daJ{ ncJl6pe pft-16ha J{e{ erponenci6lnlfunkc{ nebo s u nlcb pro-v6a{ llneArnf retre""t)logarltnovanfch hodnot( prokl6d6ne logar ltnovan6

:aa6len6 bodnoty neJl6p,e plll6traJ{o{ llneArnl funko{; u line6rn1bo koupartnonto-'r6ho ryct6nu pfeJde 6rponnc161n{ f,unkce, kterA poplcuJc ehov6n{ kompartnentu,logarltnov6n{r na funkol llne6rn{), po nfE n6sreduJe zp6tnf pfcpo6et na erponen-:1Aln?. zd'vl-slost a dokon6en{ vfpodtu 6asovfch a rychlcatn{ch konstant. Napf.::arytLokfn felen{n rovntce (4.6) ;u xponnc16Ln{ funkce e(t) dan6 vztaben-.9). Tato funkee pleJde logarLtmovAn{a na ltne6rn{ funkcl r(r)

= lnq(t) == Inq(o) k.t. Tak Je v touto pI{pad6 uolno zJlctlt rychlostn{ konstantu(

= -te("c)' Poatup Je uk6z4n na obr. 4"?. Rychloatn{ kongtanty jsou napf.' clocbeuLl- ( reakdn{ klnetf ka ) nebo ve farnakologtl ( f,arurakoki-netf ka ) dfileZttfnl:e:ametry zkoumanfcb t6tek a roakc{.

Pti popisu syct6mu nelincArn{nrl dlferonclAln{ni rovnlceml nebo dl-f,orencrAl-::u,l rovnLecnl s nekonstantn{ui- koefLcLenty Je rl'cbloct z6vlg16 JcIt6 na dall{cb:n:aaetreoh. Zprlsob urden{ PararEetrt v takto deflnorranfoh konpartuentorrfch syc-:erecb Jc obt{tn6J5{r zdJgZt na zptlrobu rryj6afen{ rychloatn{cL koefLclorrt.i a'rr":-?u rovnl-o" Nelze ho zde v kr6tkoctl popaat.

Podrobn6JE{ lnfornaci naJdc 6tcn6f napf. v publlkae{cbt T. Eavr6nek: Sta-ttstika pro biology a 16kafe (r tlcku), J. H6tlo a J, Likel: Z6klady po6tupravdUpodobnogtt- a nateratlck6 atatlstiky, Slgfl, Pratra Lg?4r ullte6nf 'Je6vod v H. sroboda: llodcrn{ ctatlctr.ka, Svobode, praha rg?7

lbr. 4.6ldvozcn{ dagov6 a rycbloatni konctanty u konpart-rentu bez pi{toku.a(t) - welLkoat konpartncntut e(O) - po66te6n{

:odn{nka | ,t -. 6asov6 konstanta 3 k - rychloetn{( cnlr tanta . )

@e

55

a)obr. 4.?aOdbad paranetrrl koupartuentua) nanCfcn6 hodnoty v 6aee(e(t)

- veltkogt konpartaentu; Q(o) - poE6te6rr{podnfnka; k

- ryotrloctn{ konstanta. )

obr. 4.?vOdhad paranetrrl konpartncntub) z6vLsloct lo6ar!.tcu naullenfob bodnot na 6aac(ttne6rn{ regrers v eent1ogarttnl-ck6u rrynesenf.)(C(t)

- vel.lkoct konpartmentut e(o) poddte6n{podm{nka; k

- ryohloctnf konatanta. )

t56-

c)obr. 4.?oOdhad paranctru konpartrentu9), odpov{daJ{o{ or$ potencL6ln{ z|vIcloct(e(t I - vellkost koupartmentu; C(O)

-

po66tedn{podn{nka; k -

ryobloctn{ kon;ta;ia: )

ro}tpART]rErrrold ]oDELr DrVAr|ICrf,Cn srsr6u0

Koopartuentowfni nodely .naz!'vf,;mc procrary pro d{ellcowf po6{ta6 ncbo dyaa-qlok6 cyst6ry,reall'zonan6 na analogov6n po6{ta6l., ktcr6 fer{ rormLcc (aouctarryrovntc) PoptsuJto{ konpartnentov6 ryrt6uy. slnulaoc r urltf,n konpartnentovfehrodelfi (v6etn6 JeJlch wytvilcnl a anal'fzy ohordn{ ortgln6ln{ob ayet6r0) patf{k z6kladn{u rctod6n zkounAn{ klnetiky.x)

JertE pfcd vlactn{n fo6en{ll dlferencl6ln{ou rormto ncbo JeJlob coustav rfr-reue alecpoi zhruba felen{ odbadnout. Pro Jcd.noduchost rc oncz{ne na pr{kr.dykonpartncntfr popcan6 rlnc6rn{ll dr.fereno*6ln{n* rovroloenl l. f6du c konstantnlnlkoeftcicnty (ryobloetn{nt konctantanl). f,eIen{n takovfob rormlo Jrou ortoncnot6l_a{ funkoe' z vsllkoetL ryohroetn{ab konctant a po66tc6n{oh pod,.{nck felcnf LzePfcdcn ur6lt vcll'koct parauctrt v rovnovizn6u uat61en6n ctar u a odbarrnout I prt-bEh feren{ v 6aac. Ptlklady odhado Jcou uvcdeny v dalt{r tsrtu.

r)Nebudcne zde popisovat Jcdnot!1v6 netody fc5cn{ rovnlo pouoc{ 6{clioorfohpo6{ta6s. uvedcue vrak-;i;;;;-o-rrEtt";i"!_erif,aaeotr cehcnata pro ,.efcnfpflslulnfoh rorrnto analo8owlra-po6ft"f"r. Pl;;-IiCftou cta6naot vc wfvoJlanalogowfcb po6{ta6rl a porrer i"ri"n,popuraiiti.ca

-rerio[-oritr zeJn6napro rychloct a nd,zornoct _ ptr-titen{'airer"""iaf"{;;-;;;"fo-st6re av6 s{cto.-57-

o POSTUP SESTAVEITI rOnp.mncntordEo ltoDELU

Plt rrytv6fen{ konpartoentov6ho aodclu Je nutno nejprve deflnovat Jednotli-v6 konpartnenty v6etn6 JcJtoh pf{tokfi a odtokrl (tJ. ctrukturu konpartnentov6hoaylt6ou); z6vlcloat veltkostl koupartncntrl na 6asc vyJ6dtlnc funkoemL. PFI tomJe tfeba zv6tl-t, zda Je konpartuentowf popls adekv6tn{ (vlz vfse). po cestawen{blokov6ho sohenatu ctruktury kompartncntov6ho cyct6nu Je tfeba \ryj6dftt iyohlos-tl Jcdnotllvfoh tokrl. Pouoc{ ryohloct{ tokrl pak wyj6df{ne ryohlostL zn6n vell--koctL koupartrentt, tedy derlvace funkcl poptauJic{cb vellkoctl konpar.tmentrlv 6acb. Itl0trcue $n \4rJ6dflt pf{no tyto funkoe (z6vlslostL velikogtt Jednotlivfcbkoopartaenttl na 6ace) al6ebratckfnt rormiceul. T{rn dost6v6ue rovnicl_ (pro Jedno-koopartnentovf model) nebo cousta\ r rovnl"c (pto modsl o v{oe kompartmentceh:Jednu rownicL pro kald,f koapartrncnt)" Poatup.rrypUv6 z pfedoh6zeJ{o{tro tertua napf. z obr. tr.lr a 4.5 a rovnl.c (4.6

^n 1.8). Sertavenl, prograuu, ktor6

n6cleduJe, Je z4vicl'6 na volb6 netody wfpo6tu a odpov{daJ{c{bo al6orLtuu.Pro Llustracl uvedenc n6kollk Jednoduohfoh ptlkladrt konctrukoe konpartnan-

towfch nodehl. Tranaport lntravgnoen6 pod6va-

QQ) n6ho farqaka z krcvn{ho fe6iSt6 zobrazuJe kon-partnentowf ayct6,rr na obr. 4.8. Za pfedpo-kladu, ile 16tka ( f6dtvo) ryf. pod6na Jednor6-zovl a dostatedn6 ryah1c, Je noino vatup(pl{tok) ," zdroJe Z(t) zancdbat a uvatovatryrt6u na obr. b.4. D6le v tonto hypotetLo-k6n pt{kladu p}cdpoklddAre, Ee l6tka ro Jti dokrerm{bo fe615tE nevrao{. Ryohloat v(t) od-toku z konpartncntu e(t) Je pak d6na veli-kort{ ryotrloctn{ konctanty kt a v kaZd,6nokantrLku t Je dCna vztahern

v(t) = tr.e(t) (4. r3 )PFI ncpf{toqnost{ dell{oh p}{toto a odtokrl Je tato ryobloct trk6 ohastrttou

ryobloet{ zllF.rry verlkoctl konpartrentu Q(t), tcdy dcrivae{ funkoc C(t) podlc6l'u. Budo r{t ovlcr zdporn6 znan6nko, protoZo Jdc o odtok z konpartnentu q(t),tcdy

ag(tL. = -k1.e(t) .dt

Obr. lr.8Jcdnokonpar tnentowf rya tdn. pf{tokel a odtokcn(g(t)

- vclrkoct konpartuentu;

e(Ol - po66tcdn{ podn{nka;Zltt -

vallkost zdroJc pf{toku;kgo kl

- ryehlootn{ konctanty. )

Ryohloctn{ konctanta kt zde oharektcrizuJe vlechny odto(y L6tky ez krcrno{ho fc615t5, nc tedy Joden urEttf (oo do lokal.izace) od,tok. Rovnioc popi_euJe cbov6'nf, koupartncntur JcJ{ po66tcdn{ podnfnka felen{ C(o) n6 veltkogtJcdnor6zov6 poden6 rAtty fanrka e (pokud tato 14tka ptcd pod6n{n v or'antenuncbyla pt{torna v rlflteln6r moletv{,). ilclcn{l uvcden6 rovnLoc Jo crpoacaoL{ln{frmkoc (vlz t6Z kap. j a 9).

ett) = c(o)..-*,t .

( 4. rtr)

(o.u)zilc Jc rotrn6 rorhodnout tor zdr Jc rrfbodnsJr{ poutrft Jeko rodor prog'n r.-l{a{ dlfcrcnortbi rovnlol (b.ib) ncbo ergcbratokou rovnr.or. (rr.'r5}, ktcr6 Jcvlrltnl v]rJ4dfonfr anelytLok6tro Iclcn{ rovnloc (4,flr). pokud eo rozhodncnc pro

-J8-

'rovnLtL (4.r1), nrlrcuc Jt za ponocl. po6{tade leltt n6kterou vhodnou nu'erlokouactodou nebo napf, analo6ovfn pod{ta6cn, atd. Setrdma zapoJenf analogov6ho po6{_

tade Je na obr- 4-9- NastavuJeme b..rrroty ryobloctn{konatanty kt a pod6te6n{ podm{nky (aavry) e(O).

Pokud re podan6 l6tka zp6t d,o krevn{ho fe6tilt6wrao{ (napf. z tk6iov6tro ooku) a z krve Je rryx.uEovananapf. ledvl.nant, odpov{d6 altuaoe dvoukoopartmentov6queyct6mu na obr. ll.10. Zd,e JtZ Je nutno roz1151t rych_

Obr. I+.9Prograo

.

ana logov6hofelenf \rry. pod{taci Obr. ll. tOs{t -

vtz kap. 9) Dvoukonpartnentovf cyst6n (napr. elrmt-k feSen{ rowrl-ee nace farnaka "

f."ir.jl(4'r4)' Tcii.j'lllilpatv{ raiuaka v krwr (v r.v.proatoru); Q2(t) -

nnoistvl farnita-ielostn{ konstanty pro prectup r6tky :-il:;l"lli.I;"lilil;:i); kr ka, k3 -z krve do tk6iov6bo noku (tr) a propfectup do proctoru ledvLn (ua) a d61e nus{ae zav6ct ryobloatn{ konstantu k^kter6, oharaktcrtzuJe eventu6lni plertup 16tky e z tk6iov6ho noku

"n;;-;;-*r13.'Dv6oa kompartnent0n el (unotratv{, rerp. koncsntraee L6tky e v krvl) a e2(onoiatv{, re!p. konocntraoe t.6tty a ve tk6iov6n uoku) zde odpov{daJ{ dv. di-ferenct6ln{ rornrioe (4-16) "

(4.L7) g po6d,te6n{.nt podn{.nkaml feren{ et(o)a qe(o) .

dQl(t) = k-oz(+l (tdt k3.Q2(t) (kr + k2).er(t)

aee(t). = |dt kt.er(t) - k3.ea(t)

(f.16)

(4.u)il,e5en{n souctarry rovnio

kter6 zobrazuJ! lasov6 prtblbyr'6r ooku. Odpov{daJlcf cob6na

(4.16) "

(4.1?) Jcou funkce at(t) "

e2(t),nnoZctv{ l6tky e v krevn{u ledt5tl a v tk6io_

zapoJen{ pro analo3ovt poE{ta6 Je na obr. 4.11.

. Rowovtrh.rf sTAv KoNPARTuENTU

Rormov6lnfn ataven konpartnentu e(t) rozul{ne !tav, v n6utr Jeaq(tl

= IdttJ' atav, ve kter6ar Jrou okanll.t6 ryohloctl pf{toko a odtokrl etcJnr:ota funkoc e(t) zde butr Je konstantnl, (rovnov6ltn! wst1lenf rtav)rrbuJc lok6ln{tro ertr6nu. pro konpartnent, c(t) z obr. t.g prat{ vttt\nr pti konatantn{ vcrlkoctt zdroJe p}{toku z(tl

= konst.

-59-

derlvaoe

(tl.ra)

velk6. Hod-nebo zde do-rovnov6trn6rll

I

I

I

I

- Q2ft)

Obr.4.Ut:it:""v6 pou{tao{

de(t)dt

etl odpov{d,aJ{o{ cyct6nu z obr.

= koz(t) - kte(t) = oa tcdy

a odtud

roz(t) = kle(t)

c(t) = z(tl.k/kr

(ll.19)

( 4. eo)

( 1r.21)

kdc vl'd{ne; trs rrallkort koupartnentu s konrtantn{n zdroJen (a tcdy konatantn{ryohloet{) pf{toku z&v|.c! v rornrov6|ln6a gtevrr pouzc na ncltkoctl zdroJe pf{tokue na ryablortn{oh koactrntioh. NozAvl.rf vtrek na po66tc6n{ podr{noo ;elcn{ e(O).f,orpartlcnt t konstantn{n pf{token nA ateJnf rov:rovAlin! uct6lcnf rtav bcz ohlcduna po66to6n{ podr{aky (obr, 4.I2).

o ODEAD Rovrovlhvfcn sr.nvf r pnOsfiilr vpr,rrosrr roltpaR?ltur{Trtrq!u!uv-:}lfo:lr Jcdnotllvfob korsartnent{ tzo alccpoi 66rtc6nt odhadnoutJcrt5 prod vlectn{ etrutao{..ro5i-cn;d;iti;;;i;";ll t" odhed prrbrhu vcttkoatik'orprrtnontu e(t) u obr. - tr.4:--t;;-;l;;;"i-;$;;;ri- :I;.d(;j-'Jc 6raf r.okfrrobraron{r c(t) krosaJ{"{ oxponenoi6la r po66tc6n{ bodnotou e(o) . st*ortklor6n{ t6to crPoncnot6iv

.1.-aitiil-iiiitroain{ ronitaatu kt . sr.tueoc Jc zn6-rornlna ne obl. lr.l3 '

Jcltr pfcd cLEulao{ tedy v tolto pt{pad6 nsilene od,hed-

-60-

obr. 4.L2Jednokonpartncntovf ayct 6u(z obr. 4.8): 6acov6- pr0-b6hy vellkortl konpartmcntuv rovnov6ln6t uat61en6nctavu noz6vi.c{ na po66te6nlpodrr{noc..

loctt pfitoku do ayst6nu (= O). To Je pro ke t O notrn6 Jen pfi ql(t) = Oa to op5t pouzc pro rycblort pi{toku k3.Q2(t) = O pfl e2(t) = o . Obe kor-partuenty e1(t) a e2(t) uuaou tedy v rovnov6ln6u atavu nu1ov6. odhad prOblhuobou funkc{ Jc na obr. 4.L4. Podobn6 6vaby lze prov6dEt t proJtn6 po66tedn1 podrfnlry

r vell.koctl ryohloatniohkonetant apod. Ptlblllnfodtrad prtb6hfr vcllkoctikocpartoent0 Jo d0lclttfut pro lad6nl nodelu. JodtlcEit6 uvldorit tlr tcpfl konctantn{ rycbloetl,pfltoku ncz6vlo{ vellkoctkonpertrcatu v rovnov6Zn6rrtavu na pol16tc6n{oU pod-n{nk6ob. Pod6tedn{ podn{.n-ky uohou ovlLvnlt Jon zp'O-rob, kterfn pc korpqrttcn-ty do odpov{deJ{ofob Fov-nov6ilnfoh nrtilcnfab rtavOOostrsou q ttn t {obu, zaJakou ac etav kolpartrcntrlrcrp. konpartrcntov6horyat6ru dortatcdnl Pilblf,-2l rovnov4iln6nr uctAlcnfruttavu.

Obr. lr. tlr[aior6-prrlu6try vcl.lkoctl korpartrcntt z obr. b.10

o vLxtt roxpARrltpttrovfcn srsEfir0 e HoDELO

Konpartuentov6 rodoly Lz.c poui{t Jak ke eJtIIovAn{ prtblhu vcll.koctt kol-partrcntfi pff zadanfoh pararotreoh, tak t k felcnf 61oh fornulovenfoh opadnlttJ. k odhadrh tlohto paranotrt z crpcrincnt6lnl zJtlt5nfob 6aoowfotr prtblbo vc-Ll"koctl Jcd,notlLvfoh korpartnentrl. Pro6ranrl zat,ol,cofotr na regrctn{ob retodAob,kterfni ro tcll. takov6 6lohy, Jc k dleposlol oelA fadr, v rcdloLnl rr uill.vrJl'napl. \c zJfttov6n{, prrtrrtr$ tornkoktnqttky. Krorrl odhadu vellkoctl ryohlort-n{.ch konctant s. zJl5f,uJe napf. btologtokf polo6ac farnaka dcfLnovanf Jrko

ln2

-

Ktr/z

=

. 0.693=- K

ktrs K !e r1c\rlortnl \onr\qnta ettrrlnaoc tarraks a {l\o tzv.Curve), tcdy plooba pod kttvkou. JcJf. vellkoat odr6l'l prtb6trncntu farnaka v 6aao. Hodnota AUC t po6{ti ze v-ztatru

@rAUc = ) c(t)att=O

D=

-

=K.yd

( t. eG)

l$C (troe Un0crvellkoetl konprrt-

(4.a7)

kdo C(t) Jc pr0Uftr plaeutlok6 konoentreoc fanaker D Jr dlrtr flrnl,r,K Jo ryoblortnl. konetanta cl.Lrtnroo farreke t Cltot Jo oolkovl plrrrrttokJolc.rlnoo. Nlkdy ec trod.aotf, I IUC de okeriliku; kdy pl.ernttokl konocntrrooklccnc pod tcrepcutiokou hl.edl,nu. Podlo tlobto prrtrctrt ro hodnot{ pdrobon{ur61t6 d6viy frnake ! otrlcdcr nr Jobo kLnrttku.

-62-

Je nutn6 cl uvrdonit, tc takto deftnovan6 koapartrentov6 cyst6uy ac avfnlvlactnostoL Jcn pftbrtiuJ{ redlnfn ayct6urbn, ktor6 Jaou prakttoky ,rndy nelr.-ne6rn{, upratiuJ{ so u nr.ch dopravn{ zpord6n{ apod. proto ac napf. pr6w6 u fc_6recn{ob 6tott poutr{va popiau algebratokfnt rovnlcecr. a erprlor.tn. wyJ6dfenfulneline6rn{nl_ vztahy uezi Jcdnotllvfni konpartncnty, rcsp. JeJtch pf{toky a odto_ky' Po6{ta6ov6 fcEen{ takovfoh 61ob rnlze bft 6acov5 n6ro6n6 a proto Jc vhodn6uv6tritn v Jak6u vztehu Je pfesnoat qodelrr k pfecnoctl rprlnentc.ln{ctr dat, kte-

;:.:::"::":il: vstupv pro aodel. casto v5rbovl pozadavkrrm I pou6rn6 vormr. zJedno-

Jak bylo uvedeno vfre, n06 konpartoentov6 analfza vedle studl"a klnetiky 16-tek v organicnu i dal5{ aplikace. Byla pouZLta napf. pro ruodely tepcln6 btlancev or6anl'8nu' modely krvetvorby, ale t raodery zdravotn{ p66e. v modeloch tepeln6bllance so Ja.ko hypotetlek6 dlctrlbu6n{ prostorytepeln6 ener6:ie poplauJi vrctrry v tzv. deskovdnebo v61cov6 reprozentaeL onganlcnu nebo Jeho66stI (obr. 4.15). Tepern6 rrfnEny Jsou zde dr1_cledkem teplotn{cb gradientrl mezl Jednotltrrfntvrgtvaul_. V urodelccb krvctvorby jsou prvkyagrs6ovanfnt do konpartmentrl Uuiky, kter6 postup_nE proch6zeJ{ etadla bun66n6bo cyklu a dr.ferenou-J{ !o' Konpartnentovf ooder je Jen 66stf s10zlt6-bo uodelu regulaee krvetvorby,

' Korpartlcntovf popic dietrlbuceObr. 4.15a !"pf" v org;anlsmu. rDl.strl.budnfprortory tepeln6 ener6ie, Jsou r_I prezentov6ny deskami nebo corrosfml_+ obr. 4.15U v61ci.

x0ie?olKol/-

63-

Kosrt

REULTCE I ctr,ovl zlrfiilurf csovlrt

6voo

Zivotn6 dtlctrttA rclatlvn{ rtaloet trod,not noJroznfJttotr prorlnnfotr or6rnlc-Eu

- troocoat6za - a rorrnEil tak L neJrtzndJ5{ Jtn6 proJcrry efcktlvnl o{lovI ze'lE-

ren6ho obov6n{ (r"p.rag) Jrou podrtatn! z6vr.s16 na pfcnoeu a zpraoovAn{ tnfor-rn'oeo prototypcu ayct6e& rryhrzuJl,cfotr tyto vlaetnortl' Je rc6uladnl ryet6l, defl-novanf v t6to fornr povodn! v tcohnlokfctr vrd6oh. stru6nf Popla toboto ayat6uu,kterf Je aou6asn6 uolno porraiovat za prototyp kybernctlokfotr eyct6nrrl, .'Jo uvcdcnapol' e n6ktcrfnl cleucnt6rnfrL poznatky teorLc rcgulaoc v n6clcduJ{of'oh odctav-o1cb. Struktura e vlaatnootl biokyberncttokgob cyat6cfr Jaou v n5ktcrfoh pi{pa-dech dogtate6n6 b1l.zk6 tonuto prototypu, aby odpovldajfol koncepoc a retody rrohlybt.t bezprostlcdnu rryutr{vany ptl JeJlcb atudlu. TeorLe regulacc a crperLncntya nodery rc6ulaoe ucoiiuJ{ porozunEn{ ctrukturn{ e kvantttatlvnf podq{ninoctiroznfctr dynaalokfob fenon6nt, kter6 ac uplatiuJl tak6 v obov6n{ fyzl'ologickfotrcyst6ut. l&roh6 fyzLolo6l-ck6 cyet6uy Jcou ov5eo v rtzn6rn cqSru od11ln6 a event.pod.ctatn6 aloltt6Jr{, tak[e zAttacn{ cch6na re6ula6n{bo ayrt6nu pak otr6peae nl'-koll Jako rodel ur6it6bo fyzlologLok6tro orl.gin6lu, ale Jako sotrenattek6 rryJtldfe-nl obeon6 podulnky c{lovE zarrlfen6ho otrovdn{ tJ. zAvtelosti vctupu syat6uu navfsledoLoh p'Ogoben{ Jetro wfstupu.

POJEIII REGT'LACE

Regulaco a 1{zen{ Jsou tern{ny, kterfml oznaUuJene ov16d6n{ n6ktor6 ve1161-ny syst6mu; tato veliEina nrlZe bft Jednoduotrd (napf. trladlna glyk6uLc) nebo slo-Len6 (napf. vektor, Jehol prvky Jsou parcl6ln{ tlak kysl{ku a kysltdn{ku uhlt6l-t6ho ve tkAnl).

proet6 ovl6d6u! je pf{n6 z6vLslogt bez zp6tn6 vaztry i oznaduJe to tak6 Jakoegulace nebo fLzen{ vrtevfen6 srydce. Ze schdnatu na obr. 5.1 vypUw6r ie

Obr.5.lil{zen{ v otevlen6 arnYdoe.R

- t{dto{ prven, -i3 :- tlzen6, roustava, t (t) - t{d{e{ slg-

n61, "

(t) -

poruchovf slgn61.

v syst6mrr ae nohou uplatiovat rrlzn6 poruebov6 ve1161ny, kter6 nrohou l-nterferovats ovl6d6nfn a kter6 nejsou pod kontrolou. Pf{kladern lfzenl v otevlon6 edydce Jei{zen1 n6kterfcb pobyb$p kter6 Jsou pfiltS rych16, nel aby se nrohla uplatnlt ln-

5.

;

64-

1y

)-I

L-O-1-

r-t G

,1.i:-

lornoc vc tprtn5 vazbr (potry ptr lap6n{ rouoby rukou). v dal!{r budoo vrak Ja_to roguleoL olaadovet drJr Prl ktcr6l !c uplrtiuJc uzavlcn6 zprtnovazcbn{ rry6_.rrr ktcr6 urotriuJo kontrolu (ovlltdinf, rlzcn!) ,r" z4klac6 info'ao{ o hodnotdobrrgulovan5 vfctupn{ velt6Lny- Rcgulaoc zprtnou vasbou cc nrkdy, roJr6na v tcoh-:tckfoh aprl.kaefoh, ozna6uJc Jako autoratiokA rc6u1aoc.zPrtnornzebn{ regulaoc (c6re Jcn rc6ulaoc)

""JlrluJc, atry bodnoty rcrulo-'era6 vellElnv enrfovalv v 6aac k ur6tt6 bodnot6l ktor6 Jc tradi6nr;t-;;";il;.;ako Ljiaane bodnota rdlo bft nel5nn6, ncbo.. dtre v 6ace oInl.t; v prv6r pf{pad6 Jdc otrubA varlanta bfvd ozna6ov6,na Jako vteUnd rcruiaoc Grt6. p1"{ funkof ale-lovaEe 61 cervoloohanl'eou). Pokud ae r6dan6, bodnote n6n{ podle fl.rn{ho pro-3raru1nazfvlrcn5kdytutorc6u1ao1Pl{k1adcurcgulaoe:l konrtantn{ trodnotu Jaou holcoctattok6 *otr"ot"ry, ktcr6 so pod{loJf na udrilo-.'r{.o{ ct6loatt hodnot iraay velLEln wnttln{bo proctfed{

_ napls ht.adtny 6lyk5rlc.Pf{kladeu vlcdn6 rcgulaoc Je regulacc poetaven{ oke, ktcr6 areduJc retfo{ obJektSPoloba oka ae nrn{ tak, aby pobybuJ{c{ r pfcdnIt byr rt6lc prouftrln na ur6itouoblaet c{tnloe.

{l nczl !ku_

', rsqr lrt'(,

:::::i::": :1y:: louctlv; Jcou ',.o4'y'ritelnou grorkou dynaurokforr dEJ6 prob{_eerlrE ! [r(,q,-

:.::::":,,::::.rfi. r pfl n6n{c{ch ee vnEJS{ch I vnlt}n{cb poda{nk6,oh erlstenace Jsou z6kladenr robopnoeti surro*t cfektn5 k cr1l (viz kap. g).

REGULA6Nf Srsrfrr

Re6ula6n{ dEJe prob{baJ{ ve zp6tno_razebn{.eh ayst6aecb nazfvanfoh resula6_:{ ayat6u nebo

""g.rlpdrr{ oU'oCFF-PrLncipem re6u1a6nl funkce .Je kon_

Fenzadn{ pdsoben{ z6,porn6 zpdtn6 rrazbyviz tak6 k"p. a), kter6 Je n6zorn6 patr_

:6 na schearatu technlckCbo cyat6mu regu_iaee r*Jky vodn{ hladiny v n6drll na:br. 5.2. plov6k, rovnoramenn6 p6taa ventll zproctfedkuJ{ zpEtnou vazbu na

x) Tern{n Je cou66stl' popl.eu tecbnickd_ho reguladn{ho oUvoau, kterf bti---pfevzat Jtnfnl naukaui- lato prototypzp6tnovazebn{ho resutaCii;o obvodu.Jako regulaEn{ obvod se 6agto ozna6uJe

Obr. j.2Re6ulaoe oflky bladlnychanLok6 pt{n6 z6porn6x r vflka bladiny.

pouze sanotn6 reguladn{

v n6dou6 (*-zp6tn6 vazba ).

rx)

6S

suy6ka.

Obr. 5.JRe6ulacc vfllry hladlny opcrdtorcl.1

- vflka bladtny.

pf{tok vodt (vctup couettrry), takic p}l vzoetupu hladtny (re6uloven6 vcltdtna)ro plov6k zvod6 a ventll uzav{rA pf{tok vodyt pfl poklcau klor6 plovAk a vcntllotcvfr6 pf{tok vody. Tcnto korpenza6n{ zpEtnovazebn{ prooct lzc popeat z rtznfohtrlcdiEckt) a tak6 r0znfn zp0robel reallzovat (vlz napf. obr. 5.31. Oboen6

sob6na prototypu Jcdnopararetrlok6hozp6tnovazcbn{ho ro8uladn{tro obvodu. naobr. ,.4 unoliuJc zavedcn{ z6ftaan{terulnolo6Lc. Str.lrktura rc61n9otr tegu-ladnlotr oubaylt5ufr organlenu stlc b|trnobcr elotrlt6JI{ nctr vyJadfuJo totooob6na a v nEkterfch pf{padech nfitre bftI o n6oo Jodnodullf, alc vtrdy uuc{ obra-

'hovat n6Jakou forru z6pornfoh zpltnova-zcbn{ob vztahrl.

Z obr. 5.4 Jc patrn6, lha re6ulo-van6 vell-dlna y(t) Jc vfatupnf, velLdi-nou ictulolan6 rougtavy. t{a re6ulova-rlou toultavu prttob{ poruchovd vell.Gtnaz( t ) ( tJ. poruohy, vll.rry p0robfc{ nc|;6-douo{l zptrobcn na bodnoty regulovan6

! (t ) -fxrruchoYa v.IlC tn(ponrchr )

lovand vellE1 k drIlltr!y.tddl

- r(t) fl,d{ct

vclld lner(t ) e(t)=w-y(t)

aL[n{, vel161na regulrdnl odchylkaobr.5.l+Reguli6n{ obvod (vlz text).

ve1l6lny), Hodnoty regulorran6postupuJ{ do porovn6vao{trodcu. Druhfo vctupea suna6n{boJe l6danou bodnotu regulovan6

velldlny Jaou cn{n6ny 6i.dlen. Slgn6ly z 6td1a61enrr, kterf Je na obr. 5.4 zobrazen cuuadn{n bo-bodu Je f{dtc{ velLIl.na r(t ), kterA reprezentu-ve1161ny. Rozd{1 nezl hoclnotou re6ulovan6 a fldlc{

Napf. z tyzt:k{ln{bo hledlaka Jako p0aobcn{ sllptov6ru, ivllviuJfc{ob zproctledkovan6 pAt

;:::5t Jc tzY' ro8uladn{ odotrtlka e (t), ktori Jc vrtupa{ bodnotou rcaurt-

e (t) = r(t) - y(t) .Rrcu1ltortrlneforrrJcodobylkue(t)n.@'(t),kter6Jc

zav6dtna ne vetup rcAulovan6 touatarr;r. Ak6nf voffl-fne r(t) pdrob{ prott vlivuporuoby 8(t) a lintrallzuJc tak regula6nf odotrylku a (t) .-lfcprtsob{-rl poruoba t Jc-li bodnota t{d{of vcliEiny konrtantn{, pfooh6zfayst6n v 6eeo do uat6lcn6ho rtavu, kdy ee hodnota ro6uloven6 veli6lny bltt{ k tr6-dan6 hodnotSl odpovl,daJlcl trodaotr t{d{o{ vellELny r(t), ncbo Jc r n{ rhodnl.z tohoto uct6lcn6ho rtavu rotrc bft eyctha vyobflcn uuE pocoben{r ncnulowfch bod-not poruobov6 veltdlny z(t) nebo zrrnou hodnot }{d{o{ vcliEiny r(t) ncbocou6acnf'. vltvcl obou vc1i6ia. Povfirnfnc rlr te v povaze ayrt6nu Jc bft v rc-ztch regula6n{ch cchopnost{ rtablln{; po rrychf lcn{ ro hodnoty rc6urorren6 veli-6{ny vraccJr k tr6dan6 bodnotE- vychflen{ z uct6len6to rtavu, eI Jc dirlcdtson pro-aoben{ poruobov6 ncbo fld{ct velldLny (nebo obou), ryvola odcswu c kon;rnza6n{r66lnkera' tJ' rctuladn{ Pootiod. Protoilc rc6ula6n{ poobod Jc rryvolan ncnulovoubodnotou rcguladn{ odohylkyr Jc tcnto zpdaob rc6ul'eoc ozne6ovan Jrko rc'rrlaoccfrvbou. (srolttrtrrt rc8ula6n{ ryct6ry r pal6t{ nohou rryutr{vrt rzku5cnortirr pfedohoz{r prtbltrcr ;(t), r(t) nebo e(t) a rtntrellzovat g(t) n. z6klr_d' prcdl'koc JcJ{ob probrtrug ptt uplatnrn{ takovfob antlolpa6n{oh rcoban*d ne-idc Jlt Jco o regulect ohybou. )

Re6uladn{ obvod na obr. Z.Zba Jc pt{khdcJ tzv. pf{r6 rctrul'aocr kdy vf_rtupn{ vcll6tna pfrrob{ pf{ro na vetup regulovan6 rourtavy, anlz by po.cnoe cr.6nr-Lu rytradoval zvl6rtn{ cner6ctlokf zdroJ. Pr{rd rcguraoo crretuJo napf. na d"o"',,ilotabollokfoh proccr., kdc produkt enzy-ncttok6 retkoc, tJ. algn6l .6ulovan6 vo_lldlnyt ptcob{ zp5tnf na nrktorf onzy,. pfcdobdzcJ{o{ho 61{nku rotabolr.ok6ho ro-:6zoe (vLz tak6 kap. 6 obr. 6.U6r.pft Jc p0cobgn{ rcaulovan6 voll.6lny na vrtup rc6ulovan6teuttl\ry zprortfcdk'ov6'no Jcdnfu nebo vfoo prvlry vc zpftnovazcbnl rly.oc (obr.

;l]'r.]f,i:t"dcr Jaou ro6uleoc zproetfcdkovan6 ncrvovou rourtrvou (vLz nepf.

ztrrct,.lorf Trpr nrctnJmn0

(1. r1

G.z1

Ylastnoct'i rcgulaoe do zna6n6 tlrlrrli'tor Jc prvek zpItnorrazcbn{ho obvodu,rr rrdn{ vcltIinu

z6vfucJ{ na vlaetnoetech rcgul6toru. .EE,kterf tranrforcuJe regulaEn{ odotrylku

r(t) = t[r(t)].

;::!:J:lril:Tl5*""J"";l:I":.:.l:.;:T}:::Lf"nio",'rr1i6tny, ptlsob{o{E na vatup rc6ltoo"rr6 sourtevy.

-67-

V rc6u1r6n{oh obvodeoh ec vyckytuJ{ ncJroznanlt6Jll forrry t6to tranaforna-oe. Laato cc rryakytuJ{ regulAtory odpov{daJ{o{ zAkladnls typ8s Jcdnoduobfch tro-gul6torrl nebo JcJtch konblnao{1. l,bzL Jednodueh6 regul6tory patfi retul6torproporcLon6ln{, Lntogradnl a dcrLrraEni.

proporoton6ln{ rctul6tol (P-rcgul6tor) nA v/v relaoL rry36dlcnorr Jednodu-obou algobraLokou rovnlc{

r(t) = rp. E (t) ,kdc konstanta Ko rryJadfuJe tzv. statlck6 zec{lcn{ P-regul6toru 1*O t O) .Zc vztabu (l.tr) p1ync, lle ak6n{ vc116l.na Jc pflno (proporcton6ln6) dr6rn6 re-gula6n{ odohylce. Proporolon6ln{ rcAul6tor zanceh6v6 pft rt616n prlaobenf porucbytzv. trvalou reguladn{ odotrylku (pff pdcoben{ poruoby ncdokAlc e (t) r4rnulo-vat, pouze Jl rtnLnallzuJe). Hodnota trval6 reguladnl odotrylky k1ec6 ce vzrtstcnzeeilen{. Kp. ila obr. j.5 Jc uvedcna pleotrodov6 oharaktertstl.ka 1de61n{tro

P-r6u16toru. V re61n6c eyat6uu ertetuJe vZay nE-Jak6 dyeanf.ck6 zpoEd6n{ (vtz napiF. obr. 2.15)a a n{n rouvLc{ , Lc ce vzrtlctcn zecl.len{ clce kle-s6, trrralA regula6n{ odohylka, ale eoudasnl tezhorluJc etabtlltl lyct6nu.

Intc8radn{ rcgul6tor (I-rcgul6tor) E6 relactV/V danou vztabeu

r(t) = Kr (t).at , (l.l)t(\eo

(r.4)

kde konctanta Kt t Je oplt zcr{lcn{n I-regiul6-toru. Jcbo 1dc61n{ pfccbodovd charaktertstLka Jeuvodena na obr. 5.5e Jc to pf{rka proob6zeJ{e{poJAtkcn ac cnlrnlaf, te

"L = K1. Z pfootrodov6charaktcrlsttky l-rctul6toru rryplfv6, il,c l-le6u16-tor L pro konetantn{ ncnulovou bodnotu regula6n{odchylky zvltIuJe rcguladn{ z6eah, tJ., 2e hodnotaak6n{ ve1161ny -(t) pro e(t\ I o rostc I kdytz(t) zfictAv6 konatantn{. IntegraEn{ rcgul6tor !c-gu1uJc tedy tak dloubo, dokud ncn{ s (t) = O.vczre-lt re v 6vahu tak6 dynaatck6 zpoildlnf , LzcodvodLt, lhc lntcgra6n{ rrlct ak6n{ vcliUtny r(t)zpnteob{ po doraZen{ nulov6 rcguladn{ odobylty tzv.pfcrcgulov6nf'r tJ. obJcvl rc lonll nenulov6 rc6u-1a6n{ odctrylka obr6ccn6 polertty, ktcrA wyvo16kolpcnzadn{ dIJ ptcoblo{ ope6nfn anErorg p}crc6u-lov6nl zfeJnE zbortuJe atabll'Ltu obvodu. Regul'aeLI- legulAtorcu nazfv6;rc proto rctulao{ aatatlckou

nr rozd{l od atatlok6 rcEulacc ! P-fogul6torcn.v/v rclaoc derl.va6n{ho regul6toru (D-regul6tor) J" r4TJAdfena vztabeu

Obr. 5.5Odezrry tdcAln{ob ltnc6rnfohrc6nl6tor$ typu Pr.I a Dne gkok (vtz tcrt).t-6ae, r-rfstuptcsu-lAtoru3 rhora prvn{ Jepr0blb rc6u1a6n{ odohylkY.

r(t) = Tu -*fL.-68-

(r.5 )

Konatanta Ka t o Je zea{len{ devl-va6n{ho regulAtoru. Derlvadnl re6u16tor(o" rozd,ll od re6ul6toru P nebo I ) ""

nesfile uplatntt samostatn6 Jako Jcdt-n! regul6tor v reguladn{n obvodu; rea6uJe tottl pouze na zmEny bodnoty reguladnlodohylky g (t). Zo vztahu ( 5.6 ) plyne, Le pro e(t) r konst. Je hodnotaakln{ ve1l.6l-ny nu1ov6. D-retul6tor mua{. proto vldy pteobtt v koubLnacL s Jtnfatypen regul6toru a Jeho uplatn6n{ spo6{v6 v too, ilc zryohluJe re6ul.adn{ z6sahptleob{c1 proti porule a zrrySuJe tak ctabllttu rc8ulaEnlho obvodu. Derlva6n{,sloZka EA predtkdn{ oharakter, -nebol derivaoe d 6 ( t\/at nero Jlctou l-nfornaeLo tom, Jakf aal bude prrlb6b zn6n re8ula6n{ odchylky e(t) v neJbtltlt{cb okauZt-c{cb (prvn{ derl,vace Je sm6rnLce tedny v dan6n bod6 (t), tJ. v dan6m okauzl-ktr). Plecbodow6 oharakteristlka 1de61n{ho D-Fe6ul6toru Je na obr. 5.5.

Kombl.novan6 retul6toryvznlkaJ{ paraleln{u ptlsoben{muvedenfoh Jednoduchfoh reg:u16to-rrl. Na obr. 5.6

.Je uvedcnkomblnovanf re6ul6tor PI (p"o-porcl-on61n6 Lnte6radn{ re6u16,-tor). Odpow{daJ{cl pfcohodovouctrarakterictlku z{sk6qe sedten{uplectrodovfoh charakteristlk P-rs-gul6toru a f-regul6toru (obr.5.6). f6inek sloZky P pfev16-d6 na poE6tku reguladn{ho pocbo-du. Zde je pod{l vlLvu l-slolkymalf. ProporcLon6ln{ sloZkav prrlbEtru reguladn{no pochodumlnimalizuJe regula6n{ odchylku.B6treu t6to doby v$ak g{l{ vll-vI-s1oIky, kter6 nakonec wynuluJepletrv6vaJ{o{ rcguladn{ odchylku(tJ. rrynuluJe trvalou regula6n{odchylku, kter6 by zrlstala pflpouze proporcion6ln{ regulact).Na obr. 5.7 Je uveden pf{ktad

regula6n{bo obvodu g komblnovanfm regul6torem typu PID. PfechodovC, oharakteris-ttka tohoto regul6toru Je op6t d6na soudteo pfeohodovfoh charakterlstlk Jchokonponent (obr. 5.? dole). Tento re6ul6tor event. sumuje vEechny vfbodn6vlastnogtl uvedenfch tt{ Jednoduchfcb regul6torrl. obdobn6 exietuJe I regul6torPD.

V blologiekfcb syst6necb ae setk6vAue se v5eul uvedenfmt typy regul6tor6a tak6 Je5t6 s r0znfnl dal5fnrl-. MezL nE patfl neline6rn{ regul6tory, gloZit6re6ul6tory a zp6tnfnl vazbauL apod.

e8)-''1 'r^ft)

Obr. 5.6Ide61n{ PI regul6tor.

_69_

Obr. 5.7Ido6l.n{ PID rcgul6torcol.e odezva lde6tn{tro

(nabofe reguladnf .

obvod,regul6toru na akok).

vARrAfrr REcnrarNtcn osvooo

Pf{klady, kter6 uvAdfue,Jaou jenon Jednoduchou ukizkoutobo, ilc struktura vztahrlv re6ulaEn{ob ayct6ncob nrlZebft rozqanLt6J6{, net odpov{d6z6khan{au prototypu na obr.5.4. FunkEnE mohou znanenatzdokona len{ nroinoat{ re6ulaEn{-ho prooesu nebo rcalLzaci kon-pllkorran6 JU{oh re6ula 6n{cbprooearl. Struktura bLologLo-kfoh re6u1a6n{oh obvodrl Jc t.-k6 apoluur6ovAna funkdn{niuolnoatni blologlokfoh prvkrlcyct6uu (vlz kap. 6).

v f{d{o{n ayct6nu R ote-vfen6ho obvodu na obr. 5.8co uplatiuJe kron6 f{dfct voll--61ny r(t) I poruohov6 vellEt-na z(t) (porovneJ s obr.5.1)1 anl v tonto ptlpad! ayl-t6n nekort6uJe regulorrarou vo-llElnu. y(t) n. z6,kladI ln-fornaoe o Jej{n pr0b6bu. Naobr. 5.9 u6 regulAtor druhfvetupr DO kterf Je zavdd6nal,nformaoe o poruchov6 vclt61-tr6. Jde o obvod s E6fen{m po-ruchy nebo tak6 o obvod

3)

+

Obr. 5.8F{zen{ v otewfcn6 suy6ce s n6fen{n poru-ctry.

Obr. 5.9s dopfsd+ou vazbou (vtz tak6 obr, 6.5b1 Reguladn{ obvod a n6lcniq poruchyto (s dopfednou rrazborr).V re6uladn{u obvodu na obr. 5.1O Je akdn{velL6Lna goudaan6 regulovanou ve1i6l-nou vnttfn{ zp6tnovazcbnf. suydky. Podobn6,a 6asto zna6n6 s1otrlt6J1, do gcbe za6lenEn6 zp6tnovazcbn{ okrutry Jeou u fyzlolo-

i{

I

70-

f-1-

t-

gtokfch ryrt6u0 6ast6. Napf. hor_nony, kter6 Jcou akdn{ql vcll_6ina_nl endokrlnnlctr regulac{, Jaou ta-t6 aoudasn6 regulovanfnL vclL6ina-El. Na obr. 5.11 Jc uvedcn Eoz-vEtvenf reguladnl obvod so dv6oevfctupy z regulAtoru. N6ktcr6 dal_5{ varianty fyzlologickfcb regu-ladnloh cyst6ufr Jsou uvedeay v kap.6.

Reguladn{ obvod s Jednou ro_6ulovanou velt6lnou (parauretren)Je nEkdy ozna6ov6n Jako Jednopa-

Obro 5.10RegulaEnL obvod c regulao{ ak6n{ vell_6lny.

V{oepars-netrtck6 retulacer pfl kter6 Je !ou_6acn6 rcgulov6no v{ce regulovanfetr vq_1161n, Je v blologlckfoh cougtavdahb6trn6.

Na obr. 5.L2 Je uvadeno obeon6cch6na tf{parametrlek6ho re6u1a6n{hoobvodu v neJJednodull5{ forn6 g nazi._vtalfnl- regulAtory; Jednotllv6 regu16_tory ce ovlLviuJt pouze zprortfcdkorra-nE frfca rcgulovanou rourtavu. V obcon6r

Obr. 5.11Rcgulaln{ obvod a d6na rogu16tory.

Obro 5.L2Tf{paracetrlokf re6ul.adn{ obvod

ateuuqyp,nrr{SousravA

(t) t-f e- (t)

xz(t, r-r zlt)

er (tl

7t-

r nez6vlalfnl retul6tory.

fill;rl;lSetrrckf rc6u1a6n{ obvod ce 'vralcrnfu ovlrtvilo-v6nf.s retulAtorrl.

pt{padd doch6zl 1 k vz6Jeun6uu ovll.vn6n{. regul6tort. Pf{klad takov6bo obvodu cedv6na paranetry Je na obr. 5.L3. t6rkovanE Jaou tu rryznaEeny pffn6 a klfZov6v263e,",6 661nky Jednotltwfch regulaEnf.otr obvod0 v rcguloven6 aourtavl a v eyat6-ou Lze roz[lStt pflu6 a kf{[ov6 rc6ul6tory. Pf{n6nu prlcobcn{ akdnich vc1161nxr(t) a xa(t) v regulovan6 aoustav6 odpovl.daJ{ pf{n6 rcgulAtory Rtt a RZ2.Kf{trowfn 66lnkrtn obou ak6n{oh ve1lCLn odpov{daJ{ ktfiov6 regul6tory Rtea R21. Od pfedobozl.ch varlant Je tfeba odltStt paranetriokou rcgulaaL (vtztak6 obr. 6.38 e 6.59't, kdy zp6tn6 vazba nen{ zavAd6na na vatup rcglulovan6eouatarry, ale ovllviuJe JeJ{ funkdn{ parauetry, napf. zca{len{, tvrr ctattck6otrarakter Lst Ltsy apod.

INTALTTA RECUI,AUTTNO POCHODU

Regu1adn{ syet6n Je dynamlckf cyst6u, a proto Je nutno odck6rrat, te v ode-zv6 na poruohov6 nebo fid{c{ vltrry' (ve1161ny z(t) a r(t) na obr. 5.4) !oproJcv{ dynauLok6 vlactnosti prvkt obvodu, tJ. zpold6n{ a plcohodov6 Jerry. Pll-poneiue, Le Jde o regulaol cbyboui aby .e za6aly uplatiovat re6uladn{ vllrryakdnf. ve1161ny x(t) sua{ ncJprve vzniknout nsnulovi re6u1a6n{ odchylka O (t).Ov5eu I ak6n{. vltrry r(t) se proJev{ na wfstupu regulovan6 souctarry a pf{rlu5-nfn dynanickfn zpoZd6n{rn a zkreslen{u; vlaetnoctl re6ulAtor0 ae uplatiuJ{ zpnleo-

=3i-------\*c=.RS

xr{ t)

et(t)

v1(t)y2(t)

72-

lc6t6-

22'

,tr6I

,t).LuI-I0"ro-

dc-IOt1-

bcrl ktcrf byl nazaacen v pfedcbozlt odatavoi. Rc6ule6n{ pootrod Je tcdy pfcdc-vl{r plcobodovf dEJ v uzavfcn6r okrubu re6ula6n{ho ryet6ruS Je dteledkcn ncnulo-v6 bodnoty odohytky e (t).

Z toho plync, te z6porn6 zp6tn6 vazba aloe slnlnalLzuJc odabylku, alc tcnto66f.ack nen{ a nenrfii[c bft aot'onarf ; v*dy vznlkne alccpoil plcohodn6 odotrylka rcf,u-lovan6 vclLdiny. IvalLta ro8ulaoc Jc tedy d6na velikostf e pr0blhcu tEobto od-ebyl'ek.

Kvalltu reguledn{bo obvodu lzc odvodl.t z 6p1n6 znalostl. ryat6nu, tJ.z kvahtitatLvn{,ho rlat6latLok6bo poplgu eyat6nu

- pakud Jc ov5cn tcnto pople

k dlepozLcl- a pokud Jc znAro, ?2e odpov{dA zkouqan6nu re6ln6nu ayat6nu v pfcdpo-kl6dan6n rozeabu podofnck. KvalLtu regulaEnfho poohodu Lzc rryletfovat erpLrlckyv konkr6tnfcb podn6towfoh el.tueo{ob, tJ. napf. zav6a6n{n poruoby na vrtugr rcgu-h6n{ho ryet6uu. Trkov6 portupy Jeou b6ln6 a Je Jen tfeba pttbl{trct k nfkt orlaoboonfr lctodlokfl poiadevktn a orezon{n. Poruohovf cL6n61, ktcrfr Jc provokov6nrc6uladn{ poohod, rue{ r{t etandrrdn{ prtu6tr a vel'lkoctr lby bylo uolno porovnatvfrledky. stanovcn{ glyk6ltok6 ktivlgr kdy cc r6no na ladno pod6 rryletloven6orob6 etandardLzovan6 rnoilatv{ gluk6zy a v dcfinornnfob 6asovfch Lntcrvalcoh rerlcduJc hlrdina gtryk6rlcr Je pf{klrdclr zJltfov6nf kvaltty fyzl.olo6tokfoh rc!o-ladn{oh ryrt6d. vfrlcdky rffon{ te vync.ou do 6rafu (obr. 5.14) a zJllluJc eo,

zda odszve rcaulovan6 vell.dtny(tJ. bladLna glyk6nlc) ncplc-krodlla Jfetf pr6tr (tJ. zJLa-IuJo !c anplttude prvrrlho z6-knltul, ho&rot{ so doba n6-vntu do dcfLnovrn6 oblartlklldovfob ftzLoloSiokfoh bod-aot aPod. f,vrlltu rOrrlfob fy-rl.ol.o6l.okfob rigula6n{oh rlc-t6rt nclzr ovlcr poeuzovrt pordlc peulllnlho rlf{tkr, alc Jonuta{ rryob6lrt z f}zLolo3lo;kfoh norcl. tftpf. pozittv-nLrlkrtt hlrdloy 6lyk6rlo o rbplttudl rovnrJ{ol rc polovtnf

"r*rot/eQbfl

Glytlrlok6 ktfvfv (vlr tort). Ger nt vodo-rova6 ???, konoontnoo 6tuk6"t o. .riire o.c.A -

arpll.tudr prvn{bo :lLttu. -

6Ct

,.

ry kltdod bodnoty Jr roolr vrt W. ftztologtokfob rr{ob; poktcr

Obr. 5.tf , o tutjl bo.raotu gnar.trrl tltkoubfpoClyk6rlL. .,,Intonz{rrnl 9o-kbr trplotT ctoll r nrloanoI proohlrdautl rtrltn{ob llrtltllr

- v ur6|.tlr roncr{ e trvlal,

- vpol6 Jcn nrprtrnou arlau togloty Jldp;rocubor tSto vclL6iny Jo rnobor oitllvlJl{ e pfcrnlJt{ nor arpil. ro;ulroo clr_klrlt.

rlD nlnrn6 rrfoal uplltudy prvn{bo gakrrtu ( obr. 5.1&) pc -

cDf t rrrtlndrrdnlob por{nok -

bodnotlt a porovrrlvet knlttu rogulroc rltrnl t'y.r doby ro3uhoo I vdlitorti ro3ula6n{ plooby. Dob.rccEl'o' r Jr dobe; ktorl uPlyao od polltr" t.iorrun{uo poobodu rl co J.b"qkoa6on{. f,onoo rcaulrla{be poobodu ntrt6vt.v orrrtrlku, kdy rozd{l lozL bodnotcu

-79-

II

rctqlovan6 velldLny r(t)k1adn6 6fclo t (uoanotavLz obr. 5.1i)

a tr6dan6 hodnoty w(t) Jcy(t) zfiat6v6 v hraniel,oh

ly(t)-'(t)l a 5

nenlf nctr n6Jak6 ue162 X okolf Z6dan6 bodnoty

$.2)

Obr. 5.15Dobe rc6ulroc (vtr tort).(obr. 5.f6). Pll pouilt{vetabcr

obr. 5.L6Rogulaln{ plooha (vlz tort).kdr f,lo. @ P Jcobrrnt6rna i6denou bodnotou r(t) . .ku-toEafr prtbfbor rc6ulovan6 vcllUtny y(t)

krlt6rle kvedretLok6 ro6ulr6nl odohylhy, dcflnovan6

a::2(t)) .dt (:.s)

odpedrJ{ pot{tre rc rtffd,Snlr znu6nok Jodnotllwfob 6Art{ plooby pfl krttln{,t(t) okolo bodaot r(t).

z obr. 5.Lr . ,.L6 Jr zlcJl6, lhc ,^irit r uvcdcnfob zgdrob'O hcdnooon{nepoetibuJo vbobny rapokty kveltty rcAuhec. ttepl. I pfl porSrnf nl6 rc6ulr6n{plolc rOIo bft bodnote trplttudy zdtrltu pttltl voll.ki rpod. Proto Jo v lrdlplf,pldO ulltr6n6 korbtnovet uvedcn6 zp0roby bodnoocn{ kvallff roguhocr rtrorrliJrl Dill teobovin{ rtcJnfob podrlnck (rtandardn{ poruobowf podnft vo rtcJn6rittrrol ).

Yfrlcdky zf,rkanl pll poullt{ urdltJho rtrndardnfbo podnftu ncrobou bftoboonl godkledcr plo odbad obovl,n{ rgulrln{bo obvodu ra Jtnfob vetupn{ob pod-rf,nok. U llaolrn{ob ryttfuO rl' nap'f. nlnr trp1ltudy poruohov6bo podnltu El nA-rlodck pouzo dnrrnou znlnu elplltudy vfrtupn{ rc6uh6n{ odczr47. u nollnolrn{obryrtdd vlrh ncplat{ prtnol.p lup.rpozloc, trklo zrlnr arplitudy norur{ bttilrlrnl zr6nl lrplttudy poruobov6bo rlgnilut rlroto vlak ro dtrr podrtetnl llfltoolkovf obaqlktcr pr0blbu odoeny (tyet6r dir -sr5{t orotlovrt a?od. ). tr1epf.rtrlta krvrl aon{-ll pI{llt velk6, rktLnrrlc rocuhlnl, roohenl..:r, ktcr6 6brtlndtrvll6ru loklcru krcvnf,ho tleku. Pft nrdrJrn6'ztrltl lrvr vfrk pokSrnr prfitok

! (a

- l4 -

l2,o

o?EDr "J

14 r'l

12 r0

10 30 $rObr. 5.17Poruoby atabLllty rc6uleoo krovn{ho tlaku(podle llcebclkctro a CbrLstLenr).Vodorov:rd oea: 6ee v ackundiobi evts16osr r etfe&r{ bodnote artorlC,lnitro krevrrf botlaku v kPr.

krve ryokardel a zborr{ ce pln6n{ kouor v dlactole, 6{ntr !c ourezl pocobnoct Jed-noho z kouponzaln{otr ucohanlsd a tlak krvc kles6 d61c; t{n ce JeItE v{cc ztror-ruJe altuaoc nyokardu atd-: v lyct6nu pfckro6en{.n ur6it6 hodnoty poruohov6 veli-61ny vzn{kla k1adn6 zp6tn{, rrazba,

- kterd vcde kc zbrouoen{ funkoeeyct6rau

- pokud nepflJde vhodnf

z6.aah zvond{.Vlcohny fyztolo6tok6 cyct6ry

Jaou nelinc6rn{,. JeJtch ncll_ncari-ta nltrc a{t funk6n{ vfznarl.. N6ktc_16 ee v ur6Lt6l rozocz{ podn{nckohovaJ{ Jako lincArn{ a teprvc zacrtr6mloh podn{nck

- Jako v uverden6o pf{padl

- fo proJcv{ neli-

noartty. ZJcvn6 nclLncerlty paknohou bft proJevcn plckrodcni ty-zlologlokfoh podlr{nck ncbo dtelcd-kcn patologlokfoh ze6n eyct6uu.Na obr. 5.L7 Jaou uk6zky odczrryrt6ulovan6 vollEtny

- rtfcd,nlho

erter!.61nfho tlaku -

llr zn6nu po_lohy u ncloon6 oaoby.

to rtavu, ktorf l0lolcvolt6l,ay

NfrrERf tspprrr Rpcnt,afr{fcn srs$u0

ErLetuJ{ re6ula6n{ eyet6ry ncJrrlzn6J5{ rpallzaoc, glotrltoctL a funkEn{ohvlartnoet{; to Jo pravda, L kdytr rc onez{rc pouzc na cyat6rgr realLzovan6 Zlwfnlaourtavani (vlz kap. 6). v z6vlcloatl na povazc zkouran6ho iegula6n{ho cyet6nua uvoEovan6l kontcxtu ot6zek Jc pak z uctodlokfoh ncbo konocptuAla{ah dovodtvbodn6 nebo notrn6 nazfret na re6ulaot z rfrznfdn trredteck. vlactnostt odpov{daJ{-cl takovfr blcdLrkrln nalcznene aloe u vreoh re6ula6n{ob ayet6u&, lre nc vidy n6praktlokf clyal katrdou z tSohto vlartnoat{ nebo ratd! z tEctrto aapctto br6tv 6vatru ncbo zdrlraziovat. (Pozn.t Tcrnody:rautokf aapckt btoobenlokfob proooeouvatruJcno crpll.oLtnl tak6 Jcn v nEktcrfob pl{padeotr _ I kdyi vil,dy pfidpokl6dAuJebo platnort. ) Pllporcine zdc alcapoi nrktcr6 ze z6r,laan{ob arpcktfi, rc.p. Jhodpov{deJfo{otr vlactnort{ rc6uledn{oh ryct6ut a JcJlotr vz6trcu6 rouvtrlortL.

Rcguladn{ eyet6r Jc rotrno porrazorra t za prototyp ayet6nu rearrzuJ{o{ho o{-ro6uleo{ pak ob6pcnc Jako ohovinr rrfruJ{o{ cfrktlvnS

ozna6it Jako o{1. prr.porcncrc-rr. er. otrov6,n{ rcgurorran6IovI ztlSfin6 chovinfl

bqdc zloJrd , tt Jrko o{t :qlg1qJzne6t t Jirtou oblact::i:.':::::::::.'.-h-kdVrkutr6n6royJoouebod- ,rry t agu tno:6 eo i!6danou bodnotou rcgulovrn6 voliUl.ny nobo re od n{ rtg Jcn vchL ralo.

soholnoct nflovat k o{lt a oll aarotnf Jcou vhrtnorti ryrt6uu, rryplfvaJ{-e{ 2 Jobo urpof6ddn{ e perlntr{l. sr5}ovin{ k o{rt, rcrp. -navnt bodnot rogulo-rra6 vcll'61ny k ridanfr bortnotar rc dfJc ne zlkhdf pronoru inforneoc o rctuh6-c{ odobyloc. z obr. 5.3 Jo ptoJr6, trc trcgul6t63r rurl rlt lnforreot o odobyl--75-

ea wflky bladlny od tr6dan6 hodnoty, aby nobl vtrodnfn zptlcobea ovl6dat pf{rok vo-dy i konpcnzovzt vznlkl6 odohylky. Ze srow6n{, obr. 5.3 a 5.2 Je tak6 zf.cJ-86, te pro funkoi obvodu nenua{ btt podctatn6, Jak Je nfyzlk6ln6n zp6tnovazebnl.auyGka reall.zovAnaS podgtatn6 Je, Jak ae clgn6ly (zpr6wy) o hodnot6 regulovan6velL6Lny, rorp. o odohylce uplatn{ prlsoben{,n na vstup (a t{n L na vfatup) regu-lovan6 eoustavy. RozhoduJ{c{ Je urdlt6 z6,vlaloat u:czl prou6nnful oyat6nu a tutoz|vhaloct l.zc neJobecn6JL \ryJ6dfft Jako plenos Lnfonaoe v obvodu (vlz tak6kap. 8). Re6ula6n{ obvod Je tedy Lnforna6n{ ayst6m, nebof Jeho funkoc Jc neJ-obconlJl z6vlc16 na pfenocu a zpraoov6nf lnforEace.

Souvlsloat efektivnogtl. ebov6nl s lnfornac{ n0Zeme lntulttvn6 odvodlt n6-aleduJ{o{ 6vabou. Proocar- ktcrf v urratrorrandn alayclu ncn{ efektLvn{, Jc napf. n6-hodn6 volba z danfob qoZnoct{.

- Jako Je napf. s6zen{ ve Sportoe. I,lodclen takov6-tro nocfektlv:r{bo ohov6nl by uohlo btt ohovdn{ flkttvn{ho [ivodLcha, ktcrf hled6,nAUoanfn pobybcE v nezn6n6n proetlcd{ potravu pfl vyloudenl vEeoh ruyrlowfetrvstup,t. V z6Jnu troleogt6zy potlebuJe tak6 dopLiovat tekutlnu tak, aby JeJf. nnotr-stvf, v organlruru zristalo v pattldnfoh mez{ch. D{161a o{len Jeho uechantamt zaJfS-f,uJlclch honeort6zu Je pftbl{[lt ae doctatc6nl ke zdroJl vody. NetsA-ll lruyalovdorg6ny a pohybuJc-ll re v dan6n proetled{ n6trodn6, Je stce uotrn6, Ee re ke zdro-Jt vody (tl. k c{11) v6ag dortane, ale pravd6podobnoat bud.e event. vcl,nt rua16.Podetatn6 vlak Je, ie pravd6podobnogt docatren{ c{le lze zvt5lt na z6klad! pfeno-eu a_uplatnIn{ lnfornace. Tak napl. bude-tl trlvodicb rrybaven vtrodnful snyslovf-nl org6ny a tak6 norvovou eouatavou, u8tre snadnSJt lokallzorrat zdroJ potrawya na z6kladE t6to lnfornaoe ovlivnlt sv6 ohov6n{ tak, Ie ae obecnE zvgltpravdlpodobnogtr tre vEas doa6hne o{le. (Prtnotp her, Jako Je Sportka, zncmoliu-Jo z{ek6nf Lnfornao{, kter6 by nohly zvfltt pravdlpodobnost docaien{ o{lc a todyrefcktivnoctt a6zcn{.) UplatiuJe !e pftJat6 tnfornaoc a zp'Orob Jakfn ovl{vn{ po-hybt rozbodordn{ o cn6ru potrybu musf re st6t z6vLsl6 na lnfornaoL. Jinfnl alo-Wr p$vodn{ na o{Lt ncz6vLe16 nahodild volba rn6ru pohybu (tJ. rozbodov6n{) rcct6vA z6vir16 na Lnfornaol o onIru, kde ce naohdzl zdroJ vody nebo potrar4p; tatoz6vtaloet uuaL bft takov6, aby ao zwfltla pravdSpodobnoet naaulrovAn{ pohybu naoflr a ploto u0trene hovolLt o oilov6r zarnlfen{ a efektlvnoctt o{lov6 zan6len6uopobybu (ohov6n{). Vztahy rr.rrrkter6 cnlfuJe k n5Jak6nu definovan6nu o111 volbou (rozbodovAnln) nczt alterna-tlrrnf'ni roilnoatnl na zAtlaaI vyul{vAn{ odpov{drJ{o{ inforuaoo Je o{.lov5 zanllrc-n6 otrov6n{. Efcktlvnogt tohoto gbovAnf Je zAvLcld na epr6vrrfoh rozhod.nutfoh,kter6 Jeou z6vLc16 na pfenoau a zpraoov{,n{ inforuao{.

lozhodovAn{n zde rozurr{ns volbu nesl. rrartantn{nl uoilnoctnl. ohov6n{ (ncbovolbu prvku lrnolLny

- rropl. realizaoL ur6lt6 hodnoty proulnn6 velidlny z nno*lny

JcJ{oh notrnfob bodnot) a v tonto ru;ralu ac uakutc6iuJe rozhodovAnl, v lLbovoln6sryet6nu a oflov6 zan6lcnfn ohov6n{n. Lzc to op6t ukdzal na pllkladu rc8ulaoc.Rc6uleoL v reguladn{n obvodu lzc prlnolplAln6 notrno wyJAdfft obJektivn{r pfcdpt-lon portuPur ktorf sad6v{ cpdrob fclcn{ dan6 regulaln{ dlohy. Takovf pfedplo,ktcrf Jc vlartnr a16orttrcnp ur6uJc zp'ocob uplatn6n{ Lnfornaoe. AlgorLtrlus rt-trclo obcon6 oh6pat Jako aouetavu clcnentArnfoh rozhodnuti (frof.l, operao{r d{l-6{oh poetup'O rpod.). Pro rllohu rryrana6enou na obr. 5.3 ndlc bft zpfirob felen{6loby (alsorttnue) zad6n n6aledovn6; Jc-ll ukazatel nad rtanovenou hod'otu, za-v{reJtc pf{vod vodyS Je-ll ukazatel pod stcnovenou bodnotu, otv{reJtc pff,vod vo-d/.

:

I

t

It-76-

Algorltnlck6 r4vJ6dten{ dok16d6, lte regulaoL utlrcnc event. otr6pat tak6 Jakodinnoctl' autonatu (k.p- 9). v pfcdchoz{n odetavol. byly zdfiraznEny vlaetnoatL !e-6u1a6n{boeyct6luJakotJ.Jcboetab11lta1rczcJehocchop-nort{ korpcnzovat vliv porucbov6 ve1i6iny. Orczen{ funkEn{otr rolnoet{ zpltnovazcbn{regulaoc (regulaoe ohybou)

.t" notrno obccn6 odvodit Jako dtslcdck toho, lte infor-Eao Je v regula6n{a obvodu pfen6Scna vidy e n6Jakfn zpoZdEn{n a zkreelen1n,ktcr6 Jo z4vlg16 na dynaulokfoh vlactnoatccb prvkt obvodu. z hlcdtcka vlLvti po-ruehov6 vclLdlny na rc6ulovanou ve1l6Lnu Je uoZno re6u1a6n{ ayet6n ob6pat tak6Jako flltr, ktorf zactryouJo a a6 tendenol ncpropoult6t nc;6douo{ clgn6ly navfrtup.

V pf{padeoh, kdc dloha rcg:ul'aoe, rorp. o{lov6 zaulfcn6ho obov6nf, Je z trlc_dlgka zpraoov6,nl' Lnforlaoc a rozbodov6,n{ Jednoduoh6 (vlz rvrobu uvrdenf ptfkladalgorl'tuu Jcdnoduoh6 rcgulaoc), n6 lnfornadn{ hlcdlcko pouzo toorctlokf vfznana Jc-ll to Jlnak nozn6

- Jc neJvhodngJS{ zobrazlt dlmertok6 vlastnoetl. eyat6-ru pl{ro, tJ. napf. dl.fcrenot6ln{nt rov:nLoenL, pfonorcn apod. (k"p. 9). Re6u1a6-n{ 6loba vrak rore-bft velnl elotr1t6 (pfr nnohoparanrtrtokfoh re.uleoroh, napf.pfL re6ulaoi rormovdhy bEhcn pobyborfoh roako{ apod.). Slotrttoct,pak apo6{v6 t._k6 ve alorltortL el6orLtlu a couvlr{ t obJenn a rozrranLtoct{ vetupn{ob lnforna-c{' ce zpocobon zprlcov6n{ inforlaol t ! povahou oel6 eourtanT clcrcntArn{ohrozbodovro{oh cituao{, ktcr6 rc y torto proo.ru uplrtiuJ{,. Takov6 rcguladn{ dIJenrkdy nclze vbodnr vyJ6dtrt nepf. dLfcrcnol6ln{nr rovaLocriS podlc okolnort{(zptrobu fonulroc probl6ro apod. ) adc porkytuJe Jlat6 rozn6 rornortl eraktn{bolobrazenl z6'vLrloct{ v ryrt6ru, napf. teorle lnforneoe, tcorio koncInfoh eutora-tO a dtlf{.!-

f.tFt-

tap

-77-