目前双激素人工胰脏是糖尿病治疗方法研究中的热点,但关于双激素人工胰脏子系统切换机制的研究较少,并且现有研究在运行效率和群体控制质量上仍有待提高。针对这一问题,以三支决策理论和模型预测控制算法为依托,提出一种基于三支决策切换规则的双激素人工胰脏模型预测控制算法。为减少切换规则设计过程中对应用领域先验知识的依赖,进一步提高控制系统的安全性,利用混合果蝇算法对三支决策切换阈值进行寻优计算,提出一种基于最优三支决策切换规则的双激素人工胰脏模型预测控制算法。具体研究工作如下:首先,利用模型预测控制算法分别设计胰岛素输注子系统、零输注子系统和胰高血糖素输注子系统的控制器。三个子系统控制器的预测模型均采用机理模型,设计相应的目标函数并利用粒子群算法求解,实现对人体血糖水平的控制。为进一步提高血糖控制效果,三个子系统均采用区间控制和设定值控制相结合的方式,先将血糖控制在正常区间内再逐渐接近设定值。其次,针对关于双激素人工胰脏子系统切换缺乏合理高效的切换机制的问题,提出一种三支决策切换规则。双激素人工胰脏的三个子系统模型预测控制器对应三支决策的正域、边界域和负域,利用决策粗糙集理论设计代价损失函数并将其量化,再根据贝叶斯准则确定三支决策切换规则。利用UVa平台对33位虚拟病人进行仿真,实验验证基于三支决策切换规则的双激素人工胰脏模型预测控制算法的控制性能和群体控制质量上的效果。最后,针对双激素人工胰脏子系统切换规则设计过程中多依赖应用领域先验知识的问题,提出一种最优三支决策切换规则。利用三支决策理论设计总决策风险损失函数,根据混合果蝇算法优化求解三支决策最优切换阈值,再依据贝叶斯准则确定最优三支决策切换规则。利用UVa平台对33位虚拟病人进行仿真实验,实验验证基于最优三支决策切换规则的双激素人工胰脏模型预测控制算法不依赖先验知识的情况下,在对多个病人的群体控制质量和算法安全性的效果。