非脆弱PI控制胰岛素泵

执行器脆弱免疫

一种对执行器增益波动和故障免疫的非脆弱PI控制胰岛素泵，在自适应事件触发机制下保证血糖安全并节省通信资源。

Yue, Qin · Wenhao, Wang · Yue, Yu · Xiangkun, Wang · 施开波 · 孙彦斌 · Cai, Xiao · 唐琳

Applied Mathematics and Computation 2026

技术优势

执行器故障不停机

控制器在设计阶段就将执行器增益波动和故障纳入综合过程，对执行器脆弱性免疫，从而在面对实际故障时仍能维持有效胰岛素输注。

数据传输减冗余

采用状态依赖的自适应事件触发机制，根据系统偏差动态调整触发阈值，在保证抑制餐后血糖骤升能力的同时，显著减少不必要的通信传输。

应用场景

• 人工胰腺：为人工胰腺提供容错控制核心，保证胰岛素输注系统在部件故障下仍能维持血糖正常。
• 闭环胰岛素输注：作为闭环输注控制器，无需依赖精确执行器特性即可稳定给药，降低临床风险。
• 网络化医疗设备：事件触发通信机制减少网络占用，使医疗设备组网更节能、更具可扩展性。
• 鲁棒控制：将患者参数不确定性建模为范数有界形式，保证控制性能对个体差异不敏感。