Controle da posição angular da perna de voluntários hígidos e com lesão medular utilizando estimulação elétrica funcional e técnicas de controle robusto e chaveado
Alternative title
Control of the angular position of healthy and spinal cord injured volunteers using functional electrical stimulation and robust and switched control techniquesAuthor
Advisor
Date
2018-08-13Type
Graduate program
Engenharia Elétrica - FEIS
View/ Open
Access rights

Metadata
Show full item recordAbstract
A Estimulação Elétrica Funcional tem sido utilizada para auxiliar no restabelecimento de funções motoras em paraplégicos. Neste trabalho é proposto um procedimento experimental para identificar as incertezas politópicas de um modelo dinâmico do movimento do membro inferior, produzido por estimulação elétrica aplicada no quadríceps. Foram realizadas comparações entre controle em malha aberta e dois controladores em malha fechada. O projeto dos controladores foi baseado em desigualdades matriciais lineares (LMIs). Os resultados experimentais foram obtidos para 5 voluntários hígidos e 4 voluntários paraplégicos. Devido à incerteza dos parâmetros da planta, os resultados experimentais mostraram que o sinal de controle é incerto para um ponto de operação. Pela primeira vez aplicou-se controle chaveado com incerteza e estimulação elétrica para controlar o movimento do membro inferior. O controlador chaveado u_(σ,ξ) (t)apresentou o menor valor da derivada temporal da função de Lyapunov e compensou a incerteza do sinal de controle.
Functional Electrical Stimulation has been used to aid and restore motor functions in paraplegics. In this work, we propose an experimental procedure to identify the polytopic uncertainties of a dynamic model of the lower limb movement produced by electrical stimuli applied to the quadriceps. A comparison between open-loop control and two closed-loop controllers was performed. The controller design was based on linear matrix inequalities (LMIs). Experimental results were obtained for 5 healthy volunteers and 4 paraplegic volunteers. Due to plant parameters uncertainties, the experimental results showed that the control signal is uncertain for an operating point. For the first time, a robust switched controller and electrical stimulation were applied to control the movement of the lower limb. The switched controller u_(σ,ξ) (t)presented the smallest time-derivative value of the Lyapunov function and compensated the uncertainty in the control signal.
How to cite this document
Keywords
Language
Collections

Related items
Showing items related by title, author, creator and subject.
-
Variable speed refrigeration system with HPF input rectifier stage
Canesin, C. A.; Gonçalves, F. A S
; Leandro, E.
; Pinto, J. O P (SPEEDAM 2008 - International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, 2008) [Trabalho apresentado em evento]
This paper is based on the analysis and implementation of a new drive system applied to refrigeration systems, complying with the restrictions imposed by the IEC standards (Harmonic/Flicker/EMI-Electromagnetic Interference ... -
Controle discreto com modos deslizantes em sistemas incertos com atraso no sinal de controle
Ribeiro, Jean Marcos de Souza(Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2006) [Tese de doutorado]
Este trabalho apresenta três novas estratégias de controle discreto. O enfoque principal do trabalho foi dado ao Controle Discreto com Modos Deslizantes (CDMD) aplicados em sistemas que possuem atraso no processamento do ... -
Multiloop controller and reference generator for a dynamic voltage restorer implementation
Marafão, Fernando Pinhabel; Colón, D.
; Jardini, J. A.; Komatsu, W.; Matakas, L.; Galassi, M.; Ahn, S. U.; Bormio, E.; Camargo, J. C.; Monteiro, T. et al. (ICHQP 2008: 13th International Conference on Harmonics and Quality of Power, 2008) [Trabalho apresentado em evento]
This paper deals with the design and analysis of a Dynamic Voltage Restorer output voltage control. Such control is based on a multiloop strategy, with an inner current PID regulator and an outer P+Resonant voltage controller. ...