Sviluppo di un tool di caratterizzazione delle prestazioni di motori a levitazione magnetica di un dispositivo ECMO e ottimizzazione dell’algoritmo di controllo motore a velocità ridotte

I dispositivi extracorporei per ossigenazione trans membrana del sangue (ECMO) sostituiscono temporaneamente le funzioni di cuore e polmoni di un paziente quando queste sono gravemente compromesse. Uno dei componenti principali di un dispositivo ECMO è la pompa sistemica, che sostituisce il cuore nella sua funzione di pompaggio. Questo lavoro di tesi ha avuto come primo obiettivo quello di caratterizzare le prestazioni dell'algoritmo di controllo motore di una pompa sistemica a levitazione magnetica dell'azienda MediCon Ingegneria. Con questo scopo, si è sviluppato un tool di caratterizzazione delle prestazioni dei motori, che svolge la sua funzione impostando diverse velocità di rotazione e registrando parametri caratterizzanti delle performance del controllo. Questa procedura automatica si è utilizzata come banco di prova per caratterizzare le prestazioni di 5 diversi motori. Elaborati i risultati, la caratteristica principale che si è osservata su tutti i campioni è un controllo motore migliore ad alte velocità impostate e peggiore a basse velocità. Il secondo obiettivo di questa tesi è stato quello di ottimizzare i coefficienti dell'algoritmo di controllo motore al fine di migliorare le prestazioni a velocità ridotte. Con il tool di caratterizzazione precedentemente sviluppato si è valutata l’efficacia delle modifiche apportate: le prestazioni ottenute sono risultate fino al 50% migliori rispetto a quelle ottenute prima dell’ottimizzazione a parità di velocità. Parallelamente, si sono gestite delle segnalazioni ricevute dal campo relative a problematiche riguardanti un comportamento anomalo del controllo motore. Le azioni correttive che si sono intraprese riguardano l’inserimento un controllo software, che permette di rilevare l’anomalia e risolverla avviando una procedura di ripristino automatico. Infine, una delle possibili cause scatenanti dell’anomalia è stata individuata, analizzata e corretta agendo sul software di controllo motore.