چکیده
کنترل سروو ( موتور خود تنظیم) مقاوم در دیابت نوع 1 ، از نقطه نظر دیدگاه کنترلی ارائه شده است. با استفاده از مدل های منتشر شده برای گلوکز – انسولین، نخست تبدیل این مدل برای نوع 1 دیابت ، اجرا شده است. سپس، با استفاده از تحلیل حساسیت مدل های پارامتری غیر خطی با استفاده از روش شبکه بندی ، عدم قطعیت حول مدل نامی توصیف شده است. پایداری موتور های خود تنظیم مقاوم، الگوریتم کنترل u که در محیط های شبیه سازی حلقه بسته ی به شدت غیر خطی تست شده است، با استفاده از یک کنترل کننده مقاوم با دو درجه ی آزادی ، تست شده است. الزامات عملکرد مقاومت در این روش به دست آمده و ردگیری سطح گلوکز نیز تحت اغتشاش های برون زا در وعده های غذایی واقعی و نا معین، به خوبی انجام میشود.
1 مقدمه
سطح های عادی گلوکز خونی خون در بدن انسان در یک گستره ی نازک (80 - 120 mg/dL) تغییر میکند. به نظر میرسد که بیماری دیابت موجب میشود که بدن انسان نتواند تعامل های گلوکز – انسولین را کنترل کند ( یعنی سطح غلظت گلوکز معمولا خارج از گستره ی عادی میباشد ). عواقب دیابت متنوع بوده و بیشتر طولانی مدت میباشد، زیرا دیابت منجر به افزایش خطر بیماری های قلبی عروقی، نوروپاتی و رتینوپاتی میشود.
در میان چهار نوع از دیابت ( نوع 1 یا دیابت مبتنی مرض قند انسولینی IDDM) ، نوع 2 یا مرض قند مستقل (IIDM) ، دیابت بارداری و دیگر انواع خاص دیابت ، مانند نقص های ژنتیکی) ، نوع 1 را میتوان به عنوان بارز ترین تصویر بالینی دیابت، توصیف کرد : سلول های β مسئول تولید انسولین در این افراد کاملا نابود شده است. بر همین اساس، هیچ تولید انسولین انسانی در این افراد ایجاد نمیشود و باید منبع های انسولین مصنوعی برای این افراد مورد استفاده قرار بگیرد.
Abstract
Robust servo control of type 1 diabetes is presented from a control theoretic perspective in this paper. Using a recently published glucose-insulin model, first the transformation of the model to the type 1 diabetes case is performed. Then, by parametric nonlinear model sensitivity analysis using a gridding method, the uncertainty around the nominal model is characterized. The viability of the robust servo, linear μ-control algorithm tested in highly nonlinear closed-loop simulation environment is realized by a two degree-of-freedom robust controller. Robust performance requirements are achieved and glucose level tracking is ensured under unknown and realistic exogenous meal disturbance.
1. INTRODUCTION
The normal blood glucose concentration level in the human body varies in a narrow range (80 - 120 mg/dL). Diabetes appears if for some reason the human body is unable to control the normal glucose-insulin interaction (e.g. the glucose concentration level is often out of the normal range). The consequences of diabetes are diverse and mostly long-term, as diabetes increases the risk of cardiovascular diseases, neuropathy and retinopathy, Fony´o and Ligeti (2008).
Among the four types of diabetes (type 1 or insulindependent diabetes mellitus (IDDM), type 2 or insulinindependent diabetes mellitus (IIDM), gestational diabetes and other special types, like genetic deflections), type 1 can be characterized as a standard clinical picture: the β cells responsible for insulin production are completely destroyed. Accordingly, there is no human insulin production and artificial insulin source has to be applied.
چکیده
1 مقدمه
2 مرور مختصر در مورد مدل LIU-TANG
2-1 سیستم فرعی انتقال
2-2 سیستم فرعی اتصال دریافت کننده
2-3 سیستم فرعی گلوکز
2-4 کنترل پانکراسی
2-5 تبدیل های مدل
2-6 شبیه سازی های حلقه باز
3- طراحی کنترل مقاوم با استفاده از ترکیب پیچیده u
4- نتایج
4-1 تحلیل های عدم قطعیت و طراحی کنترل کننده
4-2 اعتبار سنجی مجازی
5- جمع بندی
Abstract
1. INTRODUCTION
2. BRIEF REVIEW OF THE LIU-TANG MODEL
2.1 Transition subsystem
2.2 Receptor binding subsystem
2.3 Glucose subsystem
2.4 Pancreatic control
2.5 Model transformation
2.6 Open-loop simulation
3. ROBUST CONTROL DESIGN USING COMPLEX μ-SYNTHESIS
4. RESULTS
4.1 Uncertainty analysis and controller design
4.2 Virtual validation
4.3 CONCLUSION