بیماری دیابت به عنوان یک بیماری همه گیر در جهان شناخته شده است و به شرایط حادی اطلاق می شود که در آن تولید و مصرف انسولین در بدن دچار اختـلال شده و در نتیجـه غلظت سطح قندخون افزایش می یابد. در بدن بیماران مبتلا به دیابت به منظور تنظیم سطح قند خون، سیستم معیوب و ناکارآمد انسولین-گلوکز با یک الگوریتم کنترلی جایگزین می شود. لازم به ذکر است که سیستـم حلقه بسته همواره با چـالش ها و مـوانع فناوری مواجه بوده است و پیشرفت آن به منظور غلبه بر این چالش ها و درک بیشتر از سیستم انسولین-گلوکز صورت می گیرد. این پایان نامه، با توجه به چالشها و محدودیت های پیشرو، سعی در ارائه کنترل کننده مناسب برای کنترل سطح قند خون در بیمار مبتلا به دیابت نوع اول دارد. به این منظور، سه سیستم حلقه بسته پیشنهاد شده است. سیستم حلقه بسته پیشنهادی اول مبتنی بر کنترل کننده PID و بر اساس رویکرد مدل چندگانه بوده، و دو مسئله اساسی را در راه حل پیشنهادی در نظر گرفته است: غیرخطی بودن دینامیک سیستم؛ تأخیر موجود در تزریق انسولین و اندازه گیری سطح قند خون. در جهت دستیابی به نتایج بهتر در شاخص های عملکردی و ایجاد مصالحه قوی تر بین هایپرگلایسمی و هایپوگلایسمی بعد از غذا، سیستم حلقه بسته دوم پیشنهاد شد. این روش نیز مبتنی بر روش کنترل غیرخطی به نام کنترل معادله ریکاتی وابسته به حالت SDRE بوده و در چهار گام اساسی طراحی شده است: شناسایی پارامتر های سیستم و شخصی سازی آن برای بیمارهای متفاوت؛ استفاده از کنترل کننده SDRE و بهینه سازی پارامترهای مربوط به آن؛ طراحی رویتـگر حالت جهت تخمیـن حـالت های غیرقابل اندازه گیری و استفاده از مدل اصلاح شده مدل مینیمال برگمن جهت دستیابی به تخمین دقیق تر؛ استفاده از ساختارهای ایمنی جهت محدودسازی تزریق انسولین و جلوگیری از افت قند خون. در نهایت با تعیین وزن های متغیر برای ماتریس های وزنی کنترل کننده SDRE و استفاده از ساختارهای ایمنی و ایجاد مصالحه منطقی بین هایپرگلایسمی و هایپوگلایسمی بعد از غذا به خوبی توانست سطح قند خون را در محدوده هدف نگه دارد. در ادامه جهت بهبود عملکرد کنترل کننده در مقابل نامعینی ها و اغتشاشات وارد بر سیستم، سیستم حلقه بسته سوم نیز ارائه د لغزشی بوده و همانند حالت قبل در چهار گام اساسی به طراحی آن شده است که مبتنی بر الگوریتم غیرخطی مپرداخته شده است. به منظور نشان دادن قابلیت های کنترل کننده ها ی مذکور، عملکردها در برابر اغتشاش غذا، تغییر پارامترها، خطاهای مربوط به اندازه گیری در حسگر قندخون و پمپ تزریق بررسی شده است. شایان ذکر است که این کنترل کننده با توجه به تنظیم بهینه پارامترها و مقاوم بودن آن در مقابل نامعینی های ساختاری و پارامتری، عملکرد بهتر و قابل قبول تری را نسبت به سیستم های حلقه بسته پیشنهادی اول و دوم داشته است.
