Introduction: A methodology was developed for implementing closed-loop control algorithms and for evaluating the behavior of a system, considering certain component restrictions used in laboratory implementation. Methods:Mathematical functions representing a model of the biological system were used for knee extension/fl exion movements. A Proportional Integral Derivative (PID) controller and another one using the root locus method were designed to control a patient's leg position by applying functional electrical stimulation (FES). The controllers were simulated in Matlab and ISIS Proteus. After the simulations were performed, the codes were embedded in a microcontroller, and tests were conducted on a paraplegic volunteer. To the best of the authors' knowledge, this is the fi rst time that ISIS Proteus software resources have been used prior to implementing a closed-loop system designed to control the leg position of patients. Results: This method obviates the application of initial controller tests directly to patients. The response obtained in the experiment with a paraplegic patient complied with the specifi cations set in terms of the steady-state error, the settling time, and the percentage overshoot.The proposed procedure was successfully applied for the implementation of a controller used to control the leg position of a paraplegic person by electrical muscle stimulation. Conclusion: The methodology presented in this manuscript can contribute to the implementation of analog and digital controllers because hardware limitations are typically not taken into account in the design of controllers.
Abstract This work presents an alternative methodology for analysis and testing of some systems with closed loop control using DSP's. First identifies the transfer function that describes the behavior of the plant, then projected to the controller and then embedded on the independents DSP's. Thus, implementing the controller in hardware, it allows the designer encounters limitations actual implementation often not foreseen in the design phase and the plant model embedded on another, it's not necessary to use the actual plant this phase controller design. In this work we used this methodology in design and implementation of a controller for a DC motor. The responses of the simulations were compared with the actual responses, indicating a good perspective on the use of the proposed methodology. The algorithms and systems have been developed in MATLAB / Simulink, which offers programming block, easy to use, versatile and can also be embedded directly into the DSP. Keywords Method, Control, DSP, Code Composer and PID.Resumo Este trabalho propõe uma alternativa metodológica para análise e experimentação de alguns sistemas com controle em malha fechada utilizando DSP's. Primeiramente identifica-se a função de transferência que descreve o comportamento da planta, posteriormente projeta-se um controlador e em seguida embarca-os em DSP's independentes. Desta forma, implementando o controlador em hardware, permite-se que o projetista se depare com limitações reais de implementação, muitas vezes não previstas na fase de projeto e embarcando o modelo da planta em outro, não se faz necessário o uso a planta real nesta fase de projeto do controlador. Neste trabalho foi utilizada esta metodologia no projeto e implementação de um controlador para um motor de corrente contínua. As respostas da simulações foram confrontadas com as respostas reais, indicando uma boa perspectiva na utilização da metodologia proposta. Os algoritmos e sistemas foram elaborados no MATLAB/Simulink, que oferece uma programação em blocos, de fácil utilização, versátil e também podem ser embarcados diretamente nos DSP's por meio do Code Composer. Palavras-chave IntroduçãoUm sistema real muitas vezes pode ser representado por um modelo matemático.Com este modelamento se obtém um sistema analítico semelhante ao real, permitindo assim o desenvolvimento de um controlador adequado.É importante utilizar, nas etapas de desenvolvimento de controladores, métodos que preveem seu comportamento dentro de um sistema.Normalmente são utilizadas algumas plataformas de simulação poderosas, como MATLAB/Simulink, capazes de analisar a resposta temporal de sistemas controlados.Contudo, quando o controlador simulado é implementado em um dispositivo, como um microcontrolador ou um DSP (Processador Digital de Sinais), muitas vezes não obtém-se êxito.Isto pode ocorrer por diversos motivos, o componente escolhido não ter tão elevada capacidade de processamento como MATLAB, o algoritmo utilizado no controlador não ser adequado, as limitações dos periféricos, como conversor an...
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