基于胰岛素基础率估计的人工胰腺系统自抗扰控制

胰岛素基础率是人工胰腺系统实现人体血糖闭环控制的基准,但该变量在临床治疗中难以准确确定.针对这一问题,本文设计了一种基于胰岛素基础率动态估计的人工胰腺自抗扰控制方法,通过扩张状态观测器(Extended state ob-server,ESO)实时估计血糖代谢过程中的内部与外界干扰,构建具备参数自适应能力的反馈控制律和胰岛素注射安全约束,实现血糖闭环调控能力的有效改善.在此基础上,本文设计了基于移动设备和蓝牙模块的人工胰腺软件系统,并通过美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)接受的UVA/Padova T1DM仿真平台完成算法的比较仿真与功能...

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Published in自动化学报 Vol. 47; no. 5; pp. 1043 - 1057
Main Authors 史大威, 杨肖, 蔡德恒, 牟治宇, 刘蔚, 纪立农
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京理工大学自动化学院复杂系统智能控制与决策国家重点实验室 北京100081%清华大学自动化系 北京100084%北京大学人民医院 北京100044 2021
Subjects
胰岛素基础率
人工胰腺系统
自抗扰控制
移动应用程序
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Summary:胰岛素基础率是人工胰腺系统实现人体血糖闭环控制的基准,但该变量在临床治疗中难以准确确定.针对这一问题,本文设计了一种基于胰岛素基础率动态估计的人工胰腺自抗扰控制方法,通过扩张状态观测器(Extended state ob-server,ESO)实时估计血糖代谢过程中的内部与外界干扰,构建具备参数自适应能力的反馈控制律和胰岛素注射安全约束,实现血糖闭环调控能力的有效改善.在此基础上,本文设计了基于移动设备和蓝牙模块的人工胰腺软件系统,并通过美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)接受的UVA/Padova T1DM仿真平台完成算法的比较仿真与功能测试.本文的工作将为后续人工胰腺临床试验的开展提供方法基础和技术支持,也为我国糖尿病患者血糖管理的改善提供精准医学治疗手段.
ISSN:0254-4156
1874-1029
DOI:10.16383/j.aas.c200223