基于一型糖尿病数学模型的几种控制方法

来源 :黑龙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cherish_zww
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糖尿病已经成为目前危害人体健康的主要疾病之一,为了预防糖尿病的发生并且有效地控制病人血糖浓度,本文主要研究了控制糖尿病病人血糖浓度的几种控制方法.  在已有文献启发下,构建一型糖尿病的数学模型,用几种控制方法控制血糖浓度,并且观测人体血糖浓度是否在正常范围内.下面介绍本文的主要内容:  第一,本文通过对已有文献的研读,建立了一型糖尿病的数学模型,简单介绍了该模型中每个子系统中变量的物理意义.  第二,通过对模型的分析和变换,使用鲁棒增益调度的方法控制血糖浓度,使得血糖浓度达到稳定,并保持在正常的范围内.鲁棒增益调度控制器的设计是通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函来实现.最后通过实际数据仿真模拟,验证了方法的有效性.  第三,研究一型糖尿病模型的基于观测器的H∞控制器设计问题.首先,将葡萄糖-胰岛素动力系统建模为有输入约束和外部干扰的线性连续系统.然后,当系统状态不可测量时,给出了基于观测器的H∞控制器的存在条件(一组线性矩阵不等式),该条件使得闭环系统是渐近稳定的,并且满足H∞性能和输入约束条件.观测器和控制器增益矩阵可通过求解线性矩阵不等式获得.最后,通过一个实际的例子解释了所使用方法的有效性.
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