雙激素人工胰臟的經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制.pdf

1、糖尿病嚴(yán)重威脅患者身體健康的同時(shí)還給患者造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。血糖控制是1型糖尿病患者每天必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。人工胰臟，尤其是同時(shí)引入胰島素及胰高血糖素的雙激素人工胰臟，被認(rèn)為是最有希望實(shí)現(xiàn)血糖自動(dòng)控制的方法。目前已提出的血糖閉環(huán)控制算法僅考慮算法控制效果，忽略了降低控制過程經(jīng)濟(jì)成本及提高算法計(jì)算效率的重要性。本文算法設(shè)計(jì)中，創(chuàng)新性的結(jié)合了經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制、粒子群優(yōu)化及事件觸發(fā)控制，實(shí)現(xiàn)了控制性能、經(jīng)濟(jì)成本及計(jì)算效率的兼顧。
　　首先，

2、設(shè)計(jì)基于粒子群優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制(PSO-EMPC)算法，結(jié)合基于EMPC經(jīng)濟(jì)代價(jià)函數(shù)設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的切換規(guī)則，實(shí)現(xiàn)血糖的雙激素控制。與切換IMC-PID及切換MPC進(jìn)行仿真對(duì)比，切換PSO-EMPC取得了控制性能及經(jīng)濟(jì)性能的雙重提高。與切換IMC-PID相比，激素消耗總價(jià)減少了59.69％;與切換MPC相比，激素消耗總價(jià)減少了46.28％。
　　其次，融合PSO-EMPC與事件觸發(fā)控制，形成事件觸發(fā)型經(jīng)濟(jì)模型預(yù)測(cè)控制(ET-E