کنترل زاویه مفصل زانو با استفاده از کنترل کننده لغزشی مرتبه دوم و تحریک الکتریکی عضلات چهار سر ران

کنترل لغزشی یکی از روش های کنترل مقاوم جهت مقابله مؤثر با عدم قطعیت ها، رفتارهای غیرخطی و اغتشاش ها است. اما یکی از مهمترین مشکلات روش های کنترل لغزشی کلاسیک، وجود ناپیوستگی در خروجی کنترل کننده است. این ناپیوستگی ممکن است باعث تحریک دینامیک های مدل نشده سیستم شود. از روش های پیشنهادی برای رفع این مشکل، استفاده از کنترل لغزشی مرتبه بالا است. در این تحقیق از یک کنترل کننده لغزشی مرتبه دوم برای کنترل حرکت مفصل زانوی پا استفاده شده است. کنترل کننده، شدت تحریک الکتریکی اعمال شده به عضلات چهار سرران را به گونه ای تنظیم می کند تا زاویه مفصل زانو تغییرات یک الگوی مرجع از پیش تعریف شده را دنبال کند. ساختار کنترل کننده مورد بحث بسیار ساده بوده و تنها بر اساس اطلاعات مختصری از سیستم عصبی -عضلانی طراحی شده است. در این روش امکان آن وجود دارد تا از پس خورد خروجی بجای پس خورد حالت استفاده شود و کنترل کننده قادر است تا علاوه بر حفظ پایداری ، خطای رهگیری را در زمان محدود به صفر برساند . نتایج بدست آمده از شبیه سازیها و آزمایش های عملی بر روی چهار داوطلب نشان می دهند که زاویه مفصل زانوی تحت کنترل، الگوی مرجع را با دقت بالایی دنبال کرده است. نوسانات نامطلوب زاویه زانو با این روش کاهش پیدا کرده و کنترل کننده توانسته است بدون وجود ناپیوستگی در شدت تحریک، حلق ه بسته را در برابر اثر اغتشاش های وارده تا حد زیادی مقاوم سازد.

کلیدواژه ها:

کنترل لغزشی ، وضعیت لغزش مرتبه دوم ، سیستم عصبی-عضلانی-اسکلتی ، تحریک الکتریکی عملکردی