基于积分型事件触发的人工胰腺血糖控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于积分型事件触发的人工胰腺血糖控制方法。步骤包括：步骤1，建立人工胰腺血糖控制系统的连续时间状态空间模型；步骤2，利用现有触发项的积分构造新的积分型事件触发机制，证明提出的积分型事件触发机制比现有事件触发机制具有更大的触发间隔；步骤3，借助李亚普诺夫方法与线性矩阵不等式技术求解状态反馈控制器与积分型事件触发机制参数，基于所构造的积分型事件触发机制进行人工胰腺系统的血糖控制。相比于传统事件触发机制，本专利给出了一种积分型事件触发机制，进一步降低了控制信号的触发与更新频率，提升人工胰腺装置的续航能力，具有一定的工程应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
基于积分型事件触发的人工胰腺血糖控制方法


[0001]本专利技术涉及一种基于积分型事件触发的人工胰腺血糖控制方法，尤其是一种用于I型糖尿病人的基于人工胰腺系统的血糖控制方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，物质需求得到了极大的满足，使得糖尿病患者的数量不断增加。对于I型糖尿病患者而言，其β细胞受损，无法自行分泌胰岛素以有效抑制饭后血糖浓度的大幅上升，产生高血糖，进而增加脑卒中、肾病、视力下降等各种疾病的风险。因此，研究糖尿病患者的血糖控制问题具有重要价值。随着科技的不断发展，借助外源性胰岛素输注系统，即由血糖传感器和胰岛素泵组成的人工胰腺系统的应用前景广阔。与此同时，具有“按需传输”特点的事件触发通信机制逐渐被广泛应用于血糖控制系统设计当中，其可以有效减少不必要的控制信号的传输与控制器更新，增加人工胰腺系统中电子设备的续航能力。
[0003]然而，现有的事件触发机制虽然能够减少触发次数，但存在一定的保守性，仍有较大的改进空间。为了克服以上问题，在保证系统稳定的前提下，有必要设计新的事件触发控制机制，进一步减少数据的触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于积分型事件触发的人工胰腺血糖控制方法，其特征在于，包含如下步骤：S1、建立人工胰腺血糖控制系统的连续时间状态空间模型；S2、构造基于传统事件触发条件积分的新型事件触发机制，以减少控制信号的触发次数，证明本发明设计的积分型事件触发机制比传统事件触发机制具有更少的触发次数；S3、求出使得人体血糖浓度稳定的状态反馈事件触发控制器，并进行人工胰腺系统的血糖控制。2.根据权利要求1所述的基于积分型事件触发的人工胰腺血糖控制方法，其特征在于，所述人工胰腺血糖控制系统的非线性动态特性如下：其中Z1(t)(mg/dL)和Z2(t)(mU/dL)分别表示血糖浓度偏差和血液胰岛素浓度偏差，f(t)表示外部扰动即食物摄入，i(t)表示控制输入即胰岛素注入速率，Z
1b
和Z
2b
分别表示血糖浓度和血液胰岛素浓度的基础值，θ1表示胰岛素的消失率，θ2表示胰岛素分布容积，κ1、κ2、κ3为常值系数。将上述系统(1)在平衡点(Z
1g
，Z
2g
，f
g
，u
g
)附近进行线性化，取状态向量控制输入u(t)＝i(t)，可得系统的线性状态空间模型如下：其中F为系统参数矩阵，z(t)为性能输出向量。给出基于状态反馈的控制器：u(t)＝Kx(t)，
ꢀꢀꢀ
(3)其中K为控制器增益，则闭环控制系统可表示为3.根据权利要求1所述的基于积分型事件触发的人工胰腺血糖控制方法，其特征在于，对传统事件触发进行积分来构造新的事件触发机制，证明本发明设计的积分型事件触发机制比传统事件触发机制具有更少的触发次数，具体包括：1)构造如下积分型事件触发机制：式中：t
i
，t
i+1
分别表示当前与下一触发时刻，ε(t)＝x(t
i
)
‑
x(t)，σ∈(0，1)表示触发阈值参数。当时，当前时刻数据被触发，控制器输入更新为u(t)＝Kx...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡月，凌岚，
申请(专利权)人：江苏省人民医院南京医科大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：