This study proposes Grasshopper Optimization Algorithm (GOA) based type 1 diabetes mellitus system utilizing the nonlinear Bergman minimal model with proportional integral derivative (PID) controller. GOA is the optimization algorithm, which is utilized for selecting the optimized tuning parameters of the PID controller also solves the nonlinear system parameter identification problem. The novelty of the proposed study is to stabilize the glucose level in blood for type 1 diabetic patients by infusion of insulin in reduced time with optimal quantity. Without any intervention to the normal activities of patients, the supply of insulin injection and glucose monitoring is performed automatically for type 1 diabetic patients using this controller. In between the measured variable and set point, the difference is calculated by the PID controller to evaluate an error values. In realistic patient oriented conditions, the control performance evaluation, control optimization, and advanced patient modelling should be highly concentrated during the research/analysis on blood glucose control. Evaluation is performed to analyze control performances and implementation is done on Simulink/MATLAB environment. The performance analysis of the type 1 diabetes mellitus system with GOA technique is also discussed and to improve the control performance, to optimize the controller parameters. The simulation results have proved the substantial improvement in the performance of proposed algorithm with the better results achieved than the other conventional controllers such as PSO‐PID and EHO‐PID.

中文翻译：

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一种基于适应性技术的 1 型糖尿病患者血糖控制。

本研究提出了基于 Grasshopper 优化算法 (GOA) 的 1 型糖尿病系统，该系统利用具有比例积分微分 (PID) 控制器的非线性 Bergman 最小模型。GOA是一种优化算法，用于选择PID控制器的优化整定参数，也解决非线性系统参数辨识问题。拟议研究的新颖之处在于通过在更短的时间内以最佳量输注胰岛素来稳定 1 型糖尿病患者的血液葡萄糖水平。无需对患者的正常活动进行任何干预，使用该控制器自动为 1 型糖尿病患者进行胰岛素注射和血糖监测。在测量变量和设定点之间，该差值由 PID 控制器计算以评估误差值。在现实的以患者为导向的条件下，控制性能评估、控制优化和先进的患者建模应高度集中在血糖控制的研究/分析中。执行评估以分析控制性能，并在 Simulink/MATLAB 环境中执行。还讨论了采用GOA技术的1型糖尿病系统的性能分析，以提高控制性能，优化控制器参数。仿真结果证明了所提出算法的性能有了实质性的提高，取得了比其他传统控制器如 PSO-PID 和 EHO-PID 更好的结果。在血糖控制的研究/分析过程中，控制性能评估、控制优化和先进的患者建模应高度集中。执行评估以分析控制性能，并在 Simulink/MATLAB 环境中执行。还讨论了采用GOA技术的1型糖尿病系统的性能分析，以提高控制性能，优化控制器参数。仿真结果证明了所提出算法的性能有了实质性的提高，取得了比其他传统控制器如 PSO-PID 和 EHO-PID 更好的结果。在血糖控制的研究/分析过程中，控制性能评估、控制优化和先进的患者建模应高度集中。执行评估以分析控制性能，并在 Simulink/MATLAB 环境中执行。还讨论了采用GOA技术的1型糖尿病系统的性能分析，以提高控制性能，优化控制器参数。仿真结果证明了所提出算法的性能有了实质性的提高，取得了比其他传统控制器如 PSO-PID 和 EHO-PID 更好的结果。执行评估以分析控制性能，并在 Simulink/MATLAB 环境中执行。还讨论了采用GOA技术的1型糖尿病系统的性能分析，以提高控制性能，优化控制器参数。仿真结果证明了所提出算法的性能有了实质性的提高，取得了比其他传统控制器如 PSO-PID 和 EHO-PID 更好的结果。执行评估以分析控制性能，并在 Simulink/MATLAB 环境中执行。还讨论了采用GOA技术的1型糖尿病系统的性能分析，以提高控制性能，优化控制器参数。仿真结果证明了所提出算法的性能有了实质性的提高，取得了比其他传统控制器如 PSO-PID 和 EHO-PID 更好的结果。