目前糖尿病治療是通過(guò)注射胰島素的方法,患者需要每天多次注射胰島素,而且胰島素的劑量無(wú)法精確控制,導(dǎo)致低血糖的情況發(fā)生。人工胰臟系統(tǒng)由于根據(jù)血糖的水平自動(dòng)調(diào)節(jié)胰島素輸注速率的完全閉環(huán)控制系統(tǒng),因此被認(rèn)為是治療糖尿病最有前景的方法之一。目前,人工胰臟系統(tǒng)中胰島素泵和實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)滿足臨床要求,但是由于人體血糖調(diào)節(jié)包括體液調(diào)節(jié)和神經(jīng)兩部分,是個(gè)極其復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程,而且影響血糖水平的內(nèi)在因素和外在因素較多,因此對(duì)于人工胰臟閉環(huán)控制算法的設(shè)計(jì)具有很大的挑戰(zhàn)性。本課題針對(duì)現(xiàn)有模型預(yù)測(cè)控制算法區(qū)間控制內(nèi)沒(méi)有進(jìn)一步優(yōu)化和沒(méi)有考慮胰島素經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)問(wèn)題,提出一種菱形區(qū)間軟約束多目標(biāo)優(yōu)化模型預(yù)測(cè)控制算法。同時(shí),在血糖調(diào)節(jié)過(guò)程中,既要兼顧控制性能,還要考慮胰島素成本的影響,因此對(duì)于預(yù)測(cè)控制算法目標(biāo)函數(shù)的構(gòu)建和求解,需要對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究,本課題將設(shè)計(jì)一種多種群多目標(biāo)煙花算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。具體研究工作如下:首先,由于ARX模型能夠近似反映人工胰臟血糖-胰島素之間的關(guān)系,選用自回歸模型(Auto Regressive with eXogenous Input,ARX)模型作為預(yù)測(cè)模型,...

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1仿真平臺(tái)系統(tǒng)圖

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-12-2.3仿真平臺(tái)搭建2.3.1仿真平臺(tái)介紹美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)和意大利帕多瓦大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一款糖尿病仿真平臺(tái)——T1DM葡萄糖-胰島素代謝動(dòng)力學(xué)的計(jì)算機(jī)模擬仿真軟件(TheUVa/PadovaTypeIDiabetesMellitusSimulator)....

圖2-2模型搭建(2)啟動(dòng)用戶操作界面：打開(kāi)Matlab，在UVaPadovaT1DMSimulatorv3.2.1文件路徑

第2章基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的血糖-胰島素ARX模型與仿真平臺(tái)-13-(Controller)模塊。2.3.2仿真平臺(tái)的搭建（1）雙擊圖2-1中黃色的控制器模塊，在此模塊中搭建模型，如圖2-2所示。圖中的“glucose”、“Insulininjection”、“mealannouncem....

圖2-3仿真平臺(tái)的用戶操作界面

第2章基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的血糖-胰島素ARX模型與仿真平臺(tái)-13-(Controller)模塊。2.3.2仿真平臺(tái)的搭建（1）雙擊圖2-1中黃色的控制器模塊，在此模塊中搭建模型，如圖2-2所示。圖中的“glucose”、“Insulininjection”、“mealannouncem....

圖2-4場(chǎng)景文件選擇界面

燕山大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-14-(3)場(chǎng)景文件的選擇：圖2-3中的“LoadScenario”下面三個(gè)按鈕，點(diǎn)擊“SelectScenarioFiles”按鈕，將出現(xiàn)圖2-4，可根據(jù)需要，選擇相應(yīng)的場(chǎng)景文件。本文中選擇Scn_1_d_OL.scn子模塊作為場(chǎng)景文件。圖2-4場(chǎng)景文....

本文編號(hào)：3913078