کنترل قند خون بیماران دیابتی نوع یک: دیدگاه تطبیقی فازی مقاوم

کنترل قند خون بیماران دیابتی نوع یک در حضور نامعینی‌های ساختاری و بی‌ساختار در این مقاله مطالعه شده است. در راستای افزایش کارآمدی رویکرد کنترلی ارائه شده، فرض شده که تمام دینامیک‌‎های توصیف‌کننده تنظیم قند خون بیماران دیابتی نوع یک کاملاً نامعین هستند. براساس توابع تقریب‌زن فازی مجهز شده به الگوریتم تطبیق و هم چنین استفاده از رویکرد کاهش تعداد پارامترهای تطبیق، دینامیک‌های نامعین مدل برگمن تقریب زده شده است. سپس براساس رویکرد کنترل خطی‌ساز فیدبک و جبران‌ساز تطبیقی مقاوم، طراحی کنترل‌کننده خطی‌ساز فیدبک مقاوم فازی به منظور تنظیم قند خون بیماران دیابتی نوع یک در حضور وعده‌ غذایی برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از تئوری لیاپانوفی نشان داده شده که تمام سیگنال‌های سیستم حلقه بسته کنترل قند خون به صورت کران‌دار نهایی یکنواخت، پایدار هستند و همچنین قند خون بیماران دیابتی به کرانی از مقدار مطلوب همگرا شده است. در انتها، نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده عملکرد مطلوب کنترل‌کننده در کاهش اثر اغتشاش وعده غذایی و همچنین رفتار مقاوم در برابر دینامیک‌های نامعین و خطای تخمین وعده غذایی است. هم چنین، عملکرد مطلوب کنترل‌کننده پیشنهاد شده در کنترل قند خون (نگه داشتن قند خون در محدوده مجاز 120-70 میلی-گرم در دسی لیتر) در مقایسه با برخی از مراجع نشان داده شده است.

blood glucose control for type 1 diabetic patients: robust fuzzy adaptive approach

in this paper, blood glucose control in type 1 diabetic patients in the presence of structured and unstructured uncertainties is studied. in order to increase the effectiveness of the proposed control approach, assumed that all the dynamics describing the regulation of blood glucose in type 1 diabetic patients are completely unknown. based on the fuzzy approximation function, which is equipped with the adaptive algorithm and employing the approach of reducing the number of adaptive fuzzy parameters, the unknown dynamics of the bergman model approximated. then, based on the feedback linearization control approach and robust adaptive compensator, the design of feedback linearization robust fuzzy controller to regulate blood glucose in type 1 diabetic patients in the presence of meal is studied for the first time. using lyapunov theory, it is shown that all signals of the closed-loop system are uniformly ultimately bounded and the blood glucose of diabetic patients converges to the neighborhood of the desired value. finally, the simulation results show a good controller performance in reducing effect of the meal disturbance, and robustness against uncertain dynamics and meal estimation errors. moreover, in comparison with some existing results, a good performance of the introduced controller in controlling blood glucose of diabetic patients (i.e., keeping blood glucose in allowed range 70-120 mg/dl) validated.