Intermittent predictive control of an inverted pendulum

Abstract

Intermittent predictive pole-placement control is successfully applied to the constrainedstate control of a prestabilised experimental inverted pendulum.

Recurrent Neural Network-Based Adaptive Controller Design For Nonlinear Dynamical Systems

“…The inverted pendulum system is one of the classical examples used in many experiments dealing with classical as well as modern control, and it is often used to test the effectiveness of different controlling schemes [13][14][15][16]. So in this chapter, to examine the effectiveness of the proposed TDRNN model, we investigate the application of the TDRNN to the control of inverted pendulums.…”

Switched linear model predictive controllers for periodic exogenous signals

“…Additionally, there is some flexibility to cope with systems where there are irregular sampling and event sampling environments (Gawthrop and Wang 2009). Moreover, intermittent predictive control offers additional flexibility in the implementation of continuous-time model predictive control (Gawthrop and Wang 2006).…”

Modelagem e simulação do sistema neuromuscular responsável pelo controle do torque gerado na articulação do tornozelo.

“…Estudos que utilizam modelos mais abstratos do sistema neuromuscular também são frequentemente utilizados nos estudos de controle do movimento Wang, 2006;Harris;Wolpert, 1998;Kuo, 2005;Maurer;Peterka, 2005;Peterka, 2000;Scott, 2004;Van Der Kooij et al, 1999). Nestes modelos a grande desvantagem consiste em representar todo o SNC por leis baseadas nas teorias de Engenharia de Controle, sendo que grande parte dos parâmetros não possuem significado biológico, tornando difícil uma interpretação direta dos resultados no intuito de fornecer as bases neurofisiológicas do controle motor.…”

“…Por outro lado, alguns autores sugerem que um mecanismo antecipatório (feedforward) é necessário para um efetivo controle da postura devido aos baixos ganhos observados experimentalmente para via de realimentação negativa (Fitzpatrick et al, 1996;. Mais recentemente, a visão de que a postura ereta é controlada por um mecanismo preditivo e intermitente tem ganhado força na literatura especializada (Gawthrop et al, 2011;Wang, 2006;Gollee et al, 2012;Loram et al, 2011;Suzuki et al, 2012;Vieira et al, 2012). Isso se deve em parte aos achados experimentais que mostram que o controle de um A pêndulo invertido pode ser otimizado por ações intermitentes do controlador (Loram et al, 2011).…”

“…Outros resultados (Vieira et al, 2012) mostram que as MUs do músculo GM apresentam um padrão intermitente de recrutamento durante a manutenção da postura que está diretamente associado às flutuações do COM e do centro de pressão (COP, do inglês Center of Pressure), sugerindo uma possível base neurofisiológica para este tipo de ação do SNC durante a tarefa de controle postural. Do ponto de vista teórico, modelos matemáticos para descrever o controle da postura ereta quieta têm sido desenvolvidos sob as diferentes perspectivas discutidas acima, ou seja, modelos que utilizam um controle por feedback negativo contínuo (Alexandrov et al, 2005;Goodworth;Peterka, 2010;Kohn, 2005;Masani et al, 2006;Maurer;Peterka, 2005;Peterka, 2000;Peterka et al, 2011), modelos que utilizam um controle preditivo contínuo (Van Der Kooij et al, 1999;Van Der Kooij et al, 2001) e modelos que utilizam um controle preditivo intermitente (Gawthrop et al, 2011;Wang, 2006;Gollee et al, 2012). Entretanto, o ponto comum de todos estes modelos têm sido a abordagem baseada em teorias de Engenharia de Controle, nos quais, em geral, todo o sistema é linearizado e o SNC é representado por um simples controlador proporcional-integral-derivativo (PID) ou um controle baseado na teoria de controle ótimo (e.g., regulador linear quadrático).…”