雙激素人工胰臟的經(jīng)濟模型預(yù)測控制.pdf

1、糖尿病嚴重威脅患者身體健康的同時還給患者造成巨大的經(jīng)濟負擔。血糖控制是1型糖尿病患者每天必須面對的挑戰(zhàn)。人工胰臟，尤其是同時引入胰島素及胰高血糖素的雙激素人工胰臟，被認為是最有希望實現(xiàn)血糖自動控制的方法。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)濟成本及提高算法計算效率的重要性。本文算法設(shè)計中，創(chuàng)新性的結(jié)合了經(jīng)濟模型預(yù)測控制、粒子群優(yōu)化及事件觸發(fā)控制，實現(xiàn)了控制性能、經(jīng)濟成本及計算效率的兼顧。
　　首先，

2、設(shè)計基于粒子群優(yōu)化的經(jīng)濟模型預(yù)測控制(PSO-EMPC)算法，結(jié)合基于EMPC經(jīng)濟代價函數(shù)設(shè)計思想設(shè)計的切換規(guī)則，實現(xiàn)血糖的雙激素控制。與切換IMC-PID及切換MPC進行仿真對比，切換PSO-EMPC取得了控制性能及經(jīng)濟性能的雙重提高。與切換IMC-PID相比，激素消耗總價減少了59.69％;與切換MPC相比，激素消耗總價減少了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)濟模型預(yù)測控制(ET-E