基于mpc的己烯雌酚药物给药控制.doc

基于MPC的己烯雌酚药物给药控制

9397字 27页 原创作品，已通过查重系统

摘 要 己烯雌酚为人工合成的非甾体类雌激素物质，在治疗雌激素低下或缺乏症及激素平衡紊乱引起的功能性出血、闭经等疾病等方面均效果显著，但同时对人体的健康也具有极大的威胁性。因此，设计己烯雌酚最佳的给药方式，在达到药效的同时将己烯雌酚对人体的伤害降至最小，具有重要的现实意义和应用价值。
针对己烯雌酚在生殖系统、消化系统和循环系统的浓度（或质量）不易测量的问题，本文在基于己烯雌酚代谢模型的基础上，利用尿液中所测得的己烯雌酚的浓度通过状态估计来得到该模型中其他房室内己烯雌酚的浓度。
针对己烯雌酚代谢模型中的系统状态和输入控制的约束问题，本文根据己烯雌酚代谢模型中的状态方程、输出方程以及约束方程基于模型预测控制（MPC）建立己烯雌酚的最优给药方式。
本文通过建立己烯雌酚在人体转移的房室模型，将其与MPC理论相结合，设计出己烯雌酚最优给药方式的MPC，利用Matlab验证MPC作用的效果，并给出相关代码。仿真结果表明，将MPC应用到己烯雌酚的房室模型中能够明显缩短己烯雌酚在人体停留的时间，减小己烯雌酚对人体的伤害。


关键词 己烯雌酚 房室模型建模 MPC设计 仿真与建模