Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Nilson Moutinho dos
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/13986
Resumo: Resumo: O presente estudo tem por finalidade abordar o controle de acionamento da cadeira de rodas por sopro e sucção e o controle de movimentos dos pacientes paraplégicos com o uso de eletroestimuladores Inicialmente, são utilizados controladores proporcional-integral (PI) e proporcional (P) para estabilização dinâmica de um modelo linear simplificado da cadeira de rodas controlada por sopro e sucção Em seguida, alguns modelos dinâmicos lineares e não-lineares de veículos sobre rodas com tracionamento diferencial (VRTD), encontrados na literatura acadêmico-científica e representados em espaço de estados, são comparados em suas características básicas Um modelo dinâmico linearizado, simplificado, é obtido e testado em ambiente do Matlab® Então a matriz de realimentação de saída é determinada para regular o sistema considerando as incertezas politópicas paramétricas contidas no modelo e utilizando uma abordagem com Linear Matrix Inequality LMI A metodologia de incertezas paramétricas limitadas em norma é utilizada para desenvolver um controlador robusto para estabilização da posição do joelho de um paciente paraplégico através da estimulação elétrica funcional, Functional Electrical Stimulation (FES) Neste segundo caso, porém é determinada uma matriz de realimentação de estados para regular o sistema e são inseridas restrições algébricas nas LMIs para limitação da duração do pulso elétrico utilizado na FES para o recrutamento das fibras musculares,isto é, a largura de pulso mínima da planta Essas restrições atuam como um limitante superior para a variação desses sinais
id UEL_92acec7312a9fbbccf94f062dfbc71e8
oai_identifier_str oai:repositorio.uel.br:123456789/13986
network_acronym_str UEL
network_name_str Repositório Institucional da UEL
repository_id_str
spelling Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicosEngenharia biomédicaEngenharia elétricaCadeiras de rodasBiomedical EngineeringEletric engineeringWhee chairsResumo: O presente estudo tem por finalidade abordar o controle de acionamento da cadeira de rodas por sopro e sucção e o controle de movimentos dos pacientes paraplégicos com o uso de eletroestimuladores Inicialmente, são utilizados controladores proporcional-integral (PI) e proporcional (P) para estabilização dinâmica de um modelo linear simplificado da cadeira de rodas controlada por sopro e sucção Em seguida, alguns modelos dinâmicos lineares e não-lineares de veículos sobre rodas com tracionamento diferencial (VRTD), encontrados na literatura acadêmico-científica e representados em espaço de estados, são comparados em suas características básicas Um modelo dinâmico linearizado, simplificado, é obtido e testado em ambiente do Matlab® Então a matriz de realimentação de saída é determinada para regular o sistema considerando as incertezas politópicas paramétricas contidas no modelo e utilizando uma abordagem com Linear Matrix Inequality LMI A metodologia de incertezas paramétricas limitadas em norma é utilizada para desenvolver um controlador robusto para estabilização da posição do joelho de um paciente paraplégico através da estimulação elétrica funcional, Functional Electrical Stimulation (FES) Neste segundo caso, porém é determinada uma matriz de realimentação de estados para regular o sistema e são inseridas restrições algébricas nas LMIs para limitação da duração do pulso elétrico utilizado na FES para o recrutamento das fibras musculares,isto é, a largura de pulso mínima da planta Essas restrições atuam como um limitante superior para a variação desses sinaisDissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Tecnologia e Urbanismo, Programa de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaAbstract: The present study aims to address the drive control of the wheelchair by blowing and suction and the control of movements of paraplegic patients using functional electrical stimulation Initially, proportional-integral (PI) and proportional (P) controllers are used for dynamic stabilization of a simplified linear model of the wheelchair controlled by blowing and sucking Then some linear and nonlinear dynamic models of vehicles on wheels with traction differential, found in academic-scientific literature and represented in state space, are compared in their basic characteristics A linearized, simplified dynamic model is obtained and tested in the Matlab® environment Then the output feedback matrix is determined to regulate the system considering the polytopic parametric uncertainties of the model by using an Linear Matrix Inequality (LMI) approach The norm-bounded uncertainties methodology is used to develop a robust controller to stabilize the position of a paraplegic patient knee through Functional Electrical Stimulation (FES) In the latter case, however, a state feedback matrix is determined to stabilize the system Algebraic restrictions are placed on the LMI for limiting the duration of the electrical pulse used in the FES to the recruitment of muscular fibers , ie, the minimum pulse width of the plant These restrictions act as an upper bound for the variation of these signalsGaino, Ruberlei [Orientador]Covacic, Márcio RobertoSilva, Emerson Ravazzi Pires daCovacic, Márcio Roberto [Coorientador]Santos, Nilson Moutinho dos2024-05-01T14:22:20Z2024-05-01T14:22:20Z2014.0012.12.2014info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/13986porMestradoEngenharia ElétricaCentro de Tecnologia e UrbanismoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:19:54Zoai:repositorio.uel.br:123456789/13986Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:19:54Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
dc.title.none.fl_str_mv Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
title Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
spellingShingle Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
Santos, Nilson Moutinho dos
Engenharia biomédica
Engenharia elétrica
Cadeiras de rodas
Biomedical Engineering
Eletric engineering
Whee chairs
title_short Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
title_full Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
title_fullStr Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
title_full_unstemmed Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
title_sort Projeto de controladores robustos em modelos não-lineares utilizados em engenharia biomédica : pacientes paraplégicos e tetraplégicos
author Santos, Nilson Moutinho dos
author_facet Santos, Nilson Moutinho dos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Gaino, Ruberlei [Orientador]
Covacic, Márcio Roberto
Silva, Emerson Ravazzi Pires da
Covacic, Márcio Roberto [Coorientador]
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Nilson Moutinho dos
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia biomédica
Engenharia elétrica
Cadeiras de rodas
Biomedical Engineering
Eletric engineering
Whee chairs
topic Engenharia biomédica
Engenharia elétrica
Cadeiras de rodas
Biomedical Engineering
Eletric engineering
Whee chairs
description Resumo: O presente estudo tem por finalidade abordar o controle de acionamento da cadeira de rodas por sopro e sucção e o controle de movimentos dos pacientes paraplégicos com o uso de eletroestimuladores Inicialmente, são utilizados controladores proporcional-integral (PI) e proporcional (P) para estabilização dinâmica de um modelo linear simplificado da cadeira de rodas controlada por sopro e sucção Em seguida, alguns modelos dinâmicos lineares e não-lineares de veículos sobre rodas com tracionamento diferencial (VRTD), encontrados na literatura acadêmico-científica e representados em espaço de estados, são comparados em suas características básicas Um modelo dinâmico linearizado, simplificado, é obtido e testado em ambiente do Matlab® Então a matriz de realimentação de saída é determinada para regular o sistema considerando as incertezas politópicas paramétricas contidas no modelo e utilizando uma abordagem com Linear Matrix Inequality LMI A metodologia de incertezas paramétricas limitadas em norma é utilizada para desenvolver um controlador robusto para estabilização da posição do joelho de um paciente paraplégico através da estimulação elétrica funcional, Functional Electrical Stimulation (FES) Neste segundo caso, porém é determinada uma matriz de realimentação de estados para regular o sistema e são inseridas restrições algébricas nas LMIs para limitação da duração do pulso elétrico utilizado na FES para o recrutamento das fibras musculares,isto é, a largura de pulso mínima da planta Essas restrições atuam como um limitante superior para a variação desses sinais
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 12.12.2014
2014.00
2024-05-01T14:22:20Z
2024-05-01T14:22:20Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.uel.br/handle/123456789/13986
url https://repositorio.uel.br/handle/123456789/13986
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv Mestrado
Engenharia Elétrica
Centro de Tecnologia e Urbanismo
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv Londrina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UEL
instname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron:UEL
instname_str Universidade Estadual de Londrina (UEL)
instacron_str UEL
institution UEL
reponame_str Repositório Institucional da UEL
collection Repositório Institucional da UEL
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)
repository.mail.fl_str_mv bcuel@uel.br||
_version_ 1809823265385873408

Registros relacionados