طراحي و شبيه سازي كنترل كننده فازي- PDبراي كنترل ميزان گلوكز خون در بيماران ديابتي

Design and Simulation of a Fuzzy-PD Controller to Control Blood Glucose Level in Diabetic Patients

ديابت يا بيماري قند، يك اختلال سوخت و سازي (متابوليك) در بدن است. در اين بيماري توانايي توليد هورمون انسولين در بدن از بين مي‌رود و يا بدن در برابر انسولين مقاوم شده و بنابراين انسولين توليدي نمي‌تواند عملكرد طبيعي خود را انجام دهد. نقش اصلي انسولين پايين آوردن قند خون توسط سازوكارهاي مختلف است. مدل¬هاي مختلفي از سيستم گلوكزخون-انسولين براي بيماران ديابتي تاكنون معرفي شده است. امروزه از كنترلرهاي مختلفي جهت كنترل قند خون بيماران ديابتي مورد استفاده قرار مي گيرد كه مي توان به عنوان مثال به كنترلر PID اشاره كرد. از آنجاييكه كنترل ميزان قند خون بيماران ديابتي بسيار مهم است و نقش مهمي در سلامت اين افراد دارد, لذا يافتن و طراحي يك كنترلر بهينه براي كنترل و نگه داشتن قند خون اين بيماران در محدوده نرمال امري ضروري است. در اين مقاله از كنترل كننده فازي-PD براي دست يابي به كمترين زمان نشست و زمان صعود و همچنين حذف فراجهش در پاسخ ورودي پله به سيستم گلوكزخون- انسولين بيماران ديابتي استفاده شده است. استفاده از كنترل كننده فازي -PD علاوه بر حذف فراجهش، زمان نشست و زمان صعود كمتري را نسبت به كنترلر PID داشته است.

Diabetes is a metabolic disorder in the body. In diabetic patients the ability to produce insulin hormone is lost in the body, or the body is resistant to insulin, and therefore insulin production can not function properly. The main role of insulin is to lower blood sugar by various mechanisms. Different models of glucose-insulin system for diabetic patients have been introduced so far. Today, various controllers are used to control the blood sugar of diabetic patients, such as the PID controller. Since controlling the level of blood sugar in diabetic patients is very important and plays an important role in the health of these people, finding and designing an optimal controller for controlling and maintaining blood glucose in these patients is necessary in the normal range. In this paper, the fuzzy-PD controller has been used to achieve the lowest settling time and the rise time as well as the eliminating the overshoot in the step response of glucose-insulin system in diabetic patients. The use of the fuzzy-PD controller, in addition to eliminating the overshoot, has the lower settling and rise time in compare with the PID controller.