基于功能性电刺激的肘部运动迭代学习控制研究

功能性电刺激(functional electrical stimulation,FES)是治疗脑卒中后运动障碍的重要方法。考虑到现有动力学建模方法复杂、控制精度有待提高,该文提出了一种基于FES的肘部运动的带有遗忘因子的迭代学习控制方法。该研究利用Hammerstein结构建立肘部肌肉骨骼模型,在此基础上设计了带有遗忘因子的迭代学习控制的FES系统。通过计算样本实际输出与模型输出角度之间的均方根误差和最大角度误差,检验所建立的肌骨模型的可靠性。通过仿真分析和实际控制实验,评估了闭环FES系统的控制效果,并与传统的迭代学习控制FES系统进行了对比,说明了控制方法的有效性。研究结果表明,所建立的肘部肌骨模型适用于研究电刺激下肘关节的运动特性,并且带有遗忘因子的迭代学习控制方法在肘部控制中表现出更优越的性能。