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膝-踝-趾动力型假肢解耦控制研究
1
作者
耿艳利
王希瑞
+2 位作者
武正恩
郭欣
王倩
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期324-331,共8页
针对膝-踝-趾动力型假肢系统的强耦合性,导致系统控制效果不理想等问题,本文设计控制法则分解法解耦器对系统进行解耦,降低耦合度,提高控制效果。利用拉格朗日方程建立了膝-踝-趾动力型假肢系统支撑末期的动力学模型,此模型的耦合度为1....
针对膝-踝-趾动力型假肢系统的强耦合性,导致系统控制效果不理想等问题,本文设计控制法则分解法解耦器对系统进行解耦,降低耦合度,提高控制效果。利用拉格朗日方程建立了膝-踝-趾动力型假肢系统支撑末期的动力学模型,此模型的耦合度为1.22,耦合性较强,需要进行解耦;基于控制法则分解法设计模型解耦器,以此简化假肢系统,将耦合度强的系统简化为膝、踝、趾独立控制的模型;基于自适应迭代学习设计控制器,对解耦前后三自由度假肢系统的各关节进行控制。结果表明:此解耦器可以将假肢模型简化为3个单输入、单输出的系统,同时降低关节间的耦合度,加快系统的收敛速度,与解耦前的控制效果相比,解耦后系统收敛误差明显减小。本文为多关节假肢系统提供了模型简化方法,为实物样机控制提供理论验证。
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关键词
膝-踝-趾动力型假肢
动力学模型
控制法则分解法解耦器
自适应迭代学习
解耦控制策略
被动型假肢
拉格朗日方程
轨迹跟踪
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职称材料
题名
膝-踝-趾动力型假肢解耦控制研究
1
作者
耿艳利
王希瑞
武正恩
郭欣
王倩
机构
河北工业大学人工智能与数据科学学院
智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心
中国核电工程有限公司
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期324-331,共8页
基金
国家重点研发计划(2020YFC2008705)
国家自然科学基金青年基金项目(61803143)
秦皇岛科学技术研究与发展计划(202001B004)。
文摘
针对膝-踝-趾动力型假肢系统的强耦合性,导致系统控制效果不理想等问题,本文设计控制法则分解法解耦器对系统进行解耦,降低耦合度,提高控制效果。利用拉格朗日方程建立了膝-踝-趾动力型假肢系统支撑末期的动力学模型,此模型的耦合度为1.22,耦合性较强,需要进行解耦;基于控制法则分解法设计模型解耦器,以此简化假肢系统,将耦合度强的系统简化为膝、踝、趾独立控制的模型;基于自适应迭代学习设计控制器,对解耦前后三自由度假肢系统的各关节进行控制。结果表明:此解耦器可以将假肢模型简化为3个单输入、单输出的系统,同时降低关节间的耦合度,加快系统的收敛速度,与解耦前的控制效果相比,解耦后系统收敛误差明显减小。本文为多关节假肢系统提供了模型简化方法,为实物样机控制提供理论验证。
关键词
膝-踝-趾动力型假肢
动力学模型
控制法则分解法解耦器
自适应迭代学习
解耦控制策略
被动型假肢
拉格朗日方程
轨迹跟踪
Keywords
knee-ankle-toe active transfemoral prosthesis
dynamics model
decoupler of control law decomposition method
adaptive iterative learning
decoupling
control
strategy
passive prosthesis
Lagrange equation
trajectory
分类号
R496 [医药卫生—康复医学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
膝-踝-趾动力型假肢解耦控制研究
耿艳利
王希瑞
武正恩
郭欣
王倩
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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