Σχεδιασμός συστήματος για τον έλεγχο της συγκέντρωσης γλυκόζης στο αίμα

• Κύριος συγγραφέας: Παυλίδης, Κωνσταντίνος
• Άλλοι συγγραφείς: Καζάκος, Δημοσθένης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2017
• Θέματα: Διαβήτης; Συστήματα ελέγχου; Ινσουλίνη; Διαταραχή γλυκόζης; Συνθήκες καθημερινού βίου; Έλεγχος ανατροφοδότησης κατάστασης; Γεύμα; Άθληση; Στρες; Diabetes; Control systems; Insulin; Glucose disturbance; Lifestyle; PID; State feedback control; Meal; Sport activity; Stress; 616.462 002 85

Στην παρούσα διπλωματική εργασία, αφού παρουσιάστηκαν τα δεδομένα από την ιατρική έρευνα και τις τεχνολογίες αντιμετώπισης του σακχαρώδους διαβήτη, επιχειρήθηκε ο σχεδιασμός συστήματος αυτόματου ελέγχου για την συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα. Επιλέχθηκε ένα απλό γραμμικό μαθηματικό μοντέλο για την περιγραφή της δυναμικής γλυκόζης-ινσουλίνης στον ανθρώπινο οργανισμό και, αφού προσδιορίστηκαν οι παράμετροι του μοντέλου για ένα υγιές και ένα διαβητικό υποκείμενο η μελέτη προχώρησε στην σχεδίαση αναλογικού-ολοκληρωτικού-διαφορικού (PID) ελεγκτή, αναλογικού-διαφορικού (PD) και ελεγκτή ανατροφοδότησης κατάστασης στο λογισμικό Matlab και το εικονικό υπολογιστικό περιβάλλον Simulink®. Δημιουργήθηκαν συγκεκριμένα σήματα διαταραχής που αναφέρονται στην κατανάλωση γευμάτων και σε περιόδους έντονου στρες και άθλησης και με τον τρόπο αυτό δοκιμάστηκαν οι ελεγκτές σε συνθήκες καθημερινού βίου. Από τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων αξιολογήθηκε και συγκρίθηκε η απόδοση τους ως προς την ρύθμιση του σακχάρου υπό τέτοιες διεγέρσεις, με τον ελεγκτή PID να κρίνεται ως ο καταλληλότερος για τις ανάγκες του προβλήματος, έναντι του ελεγκτή ανατροφοδότησης κατάστασης, που απορρίπτεται λόγω κόστους, πολυπλοκότητας και σφαλμάτων μοντελοποίησης που εντοπίστηκαν κατά την εξέταση του μαθηματικού προτύπου.