功能性电刺激中ＰＩＤ参数的双源特征融合蚁群整定方法技术

本发明专利技术涉及以电脉冲刺激进行肢体康复的器械领域。为实现准确稳定实时地控制ＦＥＳ系统地电流强度，有效地提高ＦＥＳ系统准确性和稳定性，本发明专利技术采用的技术方案是：功能性电刺激中ＰＩＤ参数的双源特征融合蚁群整定方法，包括下列步骤：首先，利用助行过程的肌肉模型ＨＲＶ预测膝关节角度；其次，利用蚁群算法整定ＰＩＤ参数，实时调控ＦＥＳ电流水平强度；采用蚁群算法对ＰＩＤ参数进行控制，如未达到预期目标继续寻优；在新的ＰＩＤ系数下计算系统输出及其与肌肉模型ＨＲＶ的偏差后再进入下一步蚁群算法的自学习与加权系数自调整；反复前一步骤，实现ＰＩＤ控制参数的自适应在线整定，并用于ＦＥＳ系统。本发明专利技术主要应用于整定ＰＩＤ参数。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种功能性电刺激中ＰＩＤ参数的双源特征融合蚁群整定方法，其特征是，包括下列步骤：首先，利用助行过程的肌肉模型ＨＲＶ预测膝关节角度；其次，利用蚁群算法整定ＰＩＤ参数，实时调控ＦＥＳ电流水平强度，其整定流程为：首先根据ＰＩＤ的三个决策变量Ｋ↓［ｐ］、Ｋ↓［ｉ］和Ｋ↓［ｄ］取值范围的上下界，确定包括蚁群群体规模、搜索空间维数的参数，并对其进行编码，然后利用通过实际关节角度与肌肉模型ＨＲＶ输出关节角度的相应关系作为适度评价函数计算的适应度值；采用蚁群算法对ＰＩＤ参数进行控制，即确定蚁群算法的参数设置，利用蚂蚁随机搜索使其变量优化ＰＩＤ的Ｋ↓［ｐ］、Ｋ↓［ｉ］和Ｋ↓［ｄ］三个系数，利用适应度函数调节蚂蚁...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：明东，张广举，刘秀云，朱韦西，邱爽，万柏坤，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]