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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明一种实现血糖无偏移跟踪的人工胰腺模型预测控制器，包括扩展状态观测器ESO的误差估计模块、误差补偿模块、模型预测控制模块和胰岛素输注模块；其中，使用扩展状态观测器对系统建模过程中的未知扰动部分进行估计，在经典的模型预测控制器结构的基础上，创新性增加了扩展状态观测器解决胰岛素基础率不准确等建模过程中的信息不匹配而带来的血糖控制稳态偏移问题。

主权项：1.一种实现血糖无偏移跟踪的人工胰腺模型预测控制器，其特征在于，包括扩展状态观测器的误差估计模块、误差补偿模块、模型预测控制模块和胰岛素输注模块；其中，所述误差估计模块，根据采集的血糖数据真实值和输入人体的胰岛素量，基于人体血糖模型估计血糖预测值，基于血糖数据真实值和预测值估算总扰动估计量；所述误差补偿模块，根据所述总扰动估计量，对人体血糖模型中参考标准值进行动态调整，根据所述总扰动估计量，对胰岛素基础控制量进行估计；所述模型预测控制模块，利用动态调整后的参考标准值和所估计的胰岛素基础控制量，更新血糖模型及约束条件，基于更新后的结果利用代价函数进行胰岛素控制量的计算；所述胰岛素输注模块，根据所述胰岛素控制量进行胰岛素的输出控制；所述总扰动估计量为： 其中，为k时刻系统总扰动的估计值，a4和ε分别为预设参数，yk为当前时刻系统输出值，为系统状态x1,k的观测值；为系统状态x1,k的观测值，系统状态x1,k为人体血糖数学模型状态空间模型中的状态变量，具体表示为xk+1＝Axk+Buk,yk＝Cxk其中，xk＝[x1,kx2,kx3,k]T＝[xkxk-1xk-2]T，xk为当前时刻系统状态值，yk为当前时刻系统输出值；C＝[001],极点p1＝0.980，p2＝0.965，F＝1.5，c＝-601-p11-p22，uTDI为人体胰岛素每日注射总量；根据总扰动估计量，对血糖模型中的参考标准值进行动态调整为： 其中，Ψs是所有动态标准值的集合；根据总扰动估计量并加入修正系数ρ对胰岛素基础控制量进行估计； 其中，b为预设的参数，T为时间，为建模部分胰岛素基础控制量；所述更新后的血糖模型为： yk＝yBG,k-ys,k其中，uIN,k为k时刻输入的胰岛素量，T为时间；ys,k为k时刻的目标血糖值，为所设立的动态标准值，uk为k时刻胰岛素输出值，yk为该时刻血糖输出值；yBG,k为k时刻血糖测量值；所述利用动态调整后的参考标准值和所估计的胰岛素基础控制量，更新血糖模型约束条件包括：

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