Una estrategia de control PID-F mejorada y predictiva para la estimulación eléctrica funcional basada en el algoritmo...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Sistemas de control

Sus antecedentes:

• La estimulación eléctrica funcional (FES) ayuda a la movilidad en personas con parálisis y disfunción muscular.
• El rendimiento efectivo del FES se basa en estrategias de control sólidas y eficientes.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo controlador predictivo derivado del filtro proporcional-integral (PPID-F) para los sistemas FES.
• Para optimizar los parámetros del controlador utilizando el optimizador de artemisinina (AO) para mejorar la respuesta del sistema.

Principales métodos:

• Desarrolló un controlador PPID-F que integra un elemento predictivo en una estructura PID filtrada.
• Utilizó el optimizador de artemisinina (AO) para minimizar una función objetiva que combina ITAE y respuesta de pico.
• Evaluación del rendimiento del controlador con respecto a los métodos de referencia mediante simulaciones.

Principales resultados:

• El controlador PPID-F optimizado para AO logró una reducción del 48,19% en el valor de la función objetivo en comparación con AO: PID-F.
• Demostró mejoras significativas en el rendimiento (48-68%) en comparación con otros controladores de referencia.
• Mostró un rendimiento mejorado en el dominio de tiempo al tiempo que mantuvo características favorables en el dominio de frecuencia.

Conclusiones:

• El controlador AO: PPID-F propuesto ofrece un enfoque de control superior para los sistemas FES.
• Este avance tiene potencial para mejorar las aplicaciones de estimulación eléctrica funcional.
• El estudio pone de relieve la eficacia de la optimización metaheurística en el diseño de sistemas de control avanzados.