Control of blood glucose levels in type 1 diabetics using electrodynamic transducer and piezoelectric actuator to activate the insulin tank

Abstract

Cette thèse traite du contrôle de la glycémie des patients diabétiques en se servant d’un transducteur électrodynamique et d’un actionneur piézoélectrique. Deux modèles mathématiques décrivant la dynamique du couple glucose-insuline sont utilisés : le modèle minimal de Bergman et le modèle de Cheng. Tout d’abord, la commande adaptative est ap- pliquée sur la dynamique d’un bouchon d’ouverture de réservoir par un transducteur élec- trodynamique. Elle est ensuite appliquée sur les deux modèles de la dynamique glucose- insuline. On observe que le contrôle de l’ouvre-réservoir et celui de la glycémie d’un pa- tient diabétique sont efficaces pour certaines valeurs des paramètres de contrôle. Ensuite, la restauration basée sur les contrôles adaptatifs et proportionnel-intégral surveillés par la différence entre la glycémie d’un diabétique et celle d’une personne saine est analysée. Une attention particulière est portée à l’effet du délai et de l’intervalle entre les injections d’insuline. A l’aide de simulations numériques, les plages de valeurs des paramètres de contrôle conduisant à une bonne régulation de la glycémie sont obtenues. On trouve que le contrôle proportionnel-intégral est le plus efficace. Un dispositif d’automatisation con- stitué d’un actionneur piézoélectrique directement asservi sur la déviation du glucose est également proposé afin de commander le débit d’insuline artificielle à partir d’un réservoir. Enfin les résultats obtenus numériquement ont été confirmés à l’aide d’un microcontrôleur et un bon accord est observé.