Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Implementation and testing control algorithms on glucose kinetics and insulin action model for the patient with diabetes type 1 diabetes mellitus

Izabela Magdalena Dusza

Abstract

The subject of a thesis is to implement and test few different algorithms to control the insulin action for the patient with diabetes type 1 in the in silico enviroment, where the real patient is represented by a ”virtual patient” – the glucose-insulin model. Control system calculates the optimal dose of insulin that should be administered to the patient. The main purpouse of this study was to asses the safety and effectiveness of these control system algorithms. Introduction of this paper contains the motivation of the thesis, explains an artifical pancreas idea and describes glucose-insulin model by dr Roman Hovorka of University of Cambridge. The following chapter is about identification of characteristics and properties of this model. It also contains the description of my adaptation of the model for running with the regulator (a step version of the process simulation, which is an approximation of the discrete version of the model). Next two chapters are focused on the particular algorithm each, which are: PID controller and predictive DMC controller. Each of these chapters consists of a control theory basics, the short description of choosing the control algorithm parameters and analysis of results of the regulation. Thesis ends with a comparision of analysed algorithms and a conclusion about choosing the best algorithm.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Izabela Magdalena Dusza (FEIT/AK) Izabela Magdalena Dusza,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Title in Polish
Sterowanie dawkowaniem insuliny u pacjentów z cukrzycą typu I na modelu symulującym dynamikę glukozowo-insulinową w organizmie
Supervisor
Dariusz Radomski (FEIT/IRMT) Dariusz Radomski,, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Certifying unit
Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Affiliation unit
The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)
Study subject / specialization
, Automatyka i Robotyka (Automation and Robotics)
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
13-02-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Dariusz Radomski (FEIT/IRMT) Dariusz Radomski,, The Institute of Radioelectronics and Multimedia Technology (FEIT/IRMT)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT) Maciej Ławryńczuk (FEIT/AK) Maciej Ławryńczuk,, The Institute of Control and Computation Engineering (FEIT/AK)Faculty of Electronics and Information Technology (FEIT)
Keywords in Polish
układ regulacji, zakmnięta pętla sterowania, PID, sterowanie predykcyjne, cukrzyca typu I, sztuczna trzustka, model Hovorki
Keywords in English
control system, closed control loop, PID, model predictive control, diabetes mellitus type 1, artifical pancreas, Hovorka’s model
Abstract in Polish
Tematem pracy jest implementacja i testowanie różnych algorytmów sterowania dawkowaniem insuliny na gotowym modelu opisującym dynamikę glukozowo-insulinową w organizmie pacjenta z cukrzycą typu I, w celu określenia ich efektywności i bezpieczeństwa. Wstęp pracy obejmuje motywację podjęcia pracy, wyjaśnienie idei sztucznej trzustki oraz krótko opisuje model, na którym odbywała się regulacja – model dr. Romana Hovorki z Uniwersytetu w Cambridge. Następny rozdział skupia się na identyfikacji charakteru i właściwości modelu, będącego obiektem regulacji. Opisane zostało w nim również przystosowanie modelu do imple- mentacji regulatora, tzn. umożliwienie uruchamiania go w sposób krokowy. Kolejne rozdziały obejmują zagadnienia związane z poszczególnymi algorytmami regulacji, których użyto w pracy, tzn. algorytmy: PID oraz DMC. W każdym z nich na początku przedstawione zostały podstawy teorii sterowania, krótki opis procesu doboru nastaw regulatora oraz jakościowa i ilościowa analiza wyników regulacji. Ostatni rozdział pracy skupia się na zbiorczym porównaniu wyników regulacji i wyborze odpowiedniejszego z przetestowanych regulatorów.
File
  • File: 1
    Dusza_Izabela.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 31932

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUTdfe239b743504b2aa3c42210a1194200/
URN
urn:pw-repo:WUTdfe239b743504b2aa3c42210a1194200

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page