A técnica de Busca Extremal (Extremum Seeking - ES) nas versões determinística e estocástica são aplicadas para adaptar os ganhos de um controlador Proporcional-Integral- Derivativo (PID) na estimulação elétrica neuromuscular. Os esquemas propostos são aplicados no controle da posição do braço de pacientes com sequelas de Acidente Vascular Cerebral (AVC) para coordenar os movimentos de flexão e extensão dos braços. Esta abordagem elimina os testes iniciais de sintonia e os parâmetros do controlador são automaticamente computados em tempo real. Os parâmetros do controlador PID são ajustados através de uma versão discreta multivariável dos algoritmos de ES para minimizar uma função de custo que representa o desempenho dos requisitos desejados. Resultados experimentais com pacientes com AVC mostram que as especificações geralmente consideradas na fisioterapia para reabilitação funcional são satisfeitas em termos de erro estacionário, tempo de assentamento e percentual de ultrapassagem. Resultados quantitativos apresentam uma redução de 65, 50% no erro médio quadrático (Root Mean Square Error - RMSE) – de 11, 65º−para 4, 02º−quando comparado o primeiro e último ciclo nos experimentos com todos os indivíduos.
Deterministic and Stochastic Extremum Seeking (ES) approaches are employed to adapt the gains of a Proportional-Integral-Derivative (PID) control law for functional neuromuscular electrical stimulation (NMES). The proposed scheme are applied to control the position of the arm of healthy volunteers and stroke patients so that coordinated movements of flexion/extension for their elbow can be performed. This approach eliminates the initial tuning tests with patients since the controller parameters are automatically computed in real time. The PID controller parameters are updated by means of a discrete version of multivariable ES in order to minimize a cost function which brings the desired performance requirements. Experimental results with healthy volunteers as well as stroke patients show the usual specifications commonly considered in physiotherapy for functional rehabilitation are eventually satisfied in terms of steady-state error, settling time, and percentage overshoot. Quantitative results show a reduction of 65, 50% in terms of the root-mean-square error (RMSE) – from 11, 65º−to 4, 02º−– when comparing the tracking curves of the last cycle to the first cycle in the experiments with all subjects.
