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糖尿病是一种由于人体胰腺功能损坏,无法正常分泌胰岛素而引起持续高血糖现象的疾病。体外注射胰岛素是目前医学上常用的治疗糖尿病的手段,其中最先进的治疗设备是动态胰岛素泵系统,但是该治疗系统需要医护人员或患者本人根据经验设定胰岛素注射量,这容易造成注射剂量不准确引起血糖大幅波动。为了实现动态胰岛素泵的闭环,到达胰岛素剂量的科学输注的目的,我们提出了基于参数辨识的闭环胰岛素泵控制器的研究:通过模型参数辨识算法实现被控对象与血糖模型的匹配,依据血糖浓度,闭环胰岛素泵自动优化计算适合该患者的最佳胰岛素注射剂量。在治疗过程中,必须保证血糖浓度被控制在合理范围内,在进餐和运动等引起血糖大波动的干扰因素下,避免出现高血糖和低血糖现象,因此对血糖闭环控制器的有效性和安全性有很高要求。本文首先分析了闭环胰岛素泵控制系统的基本原理,从整个控制系统的仿真研究和血糖控制算法需求的角度分析了建立被控对象的血糖-胰岛素动态调节模型的重要性。完成了几种血糖调节模型的对比分析,最终选定由Hovorka团队提出的血糖调节模型。在Hovorka团队提出的建模思路基础上,分别建立了血糖-胰岛素代谢关系的SIMULINK模型和M文件模型,并针对进餐子系统模型提出改进,通过开环仿真验证了该模型的合理性。接下来,本文阐述了模型参数辨识算法和动态矩阵控制算法的基本原理。本文提出了动态矩阵控制血糖浓度的思想,完成了动态矩阵中最优输出的公式推导和算法程序的编写。由于人体差异性和外界干扰因素的存在,单一固定的血糖模型做控制算法的预测模型时,很容易造成模型失配和控制不准,因此在对人体血糖调节机制研究的基础上,分析了血糖-胰岛素动态调节模型中造成人体血糖调节差异性的参数,确定了需要进行模型辨识的六个参数,并采用最小二乘法实现了不同被控对象的模型参数辨识。最后,本文分别在T1DM模拟仿真器中搭建软件仿真平台和在STM32单片机中搭建了硬件实验平台,分别采用MATLAB语言和C#语言对基于参数辨识的动态矩阵控制器编程。对10个被控对象进行仿真实验,结果显示血糖从150mg/dl的高血糖状态在2~3h内可降低到正常范围内,且没有低血糖现象。