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Enregistrement W7066410833

Identification of multiple-input, single-output, discrete transfer function models. Application to ankle stiffness.

2014· dissertation· en· W7066410833 sur OpenAlexfundno aff

Notice bibliographique

RevueeScholarship@McGill (McGill) · 2014
Typedissertation
Langueen
DomaineEngineering
ThématiquePower Transformer Diagnostics and Insulation
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchMcGill University
Mots-clésControl theory (sociology)StiffnessTorqueTransfer functionPosition (finance)Convergence (economics)AnkleJoint stiffness
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Dynamic ankle joint stiffness defines the relationship between the position of the ankle and the torque acting about it and can be separated into intrinsic and reflex components.Under stationary conditions, intrinsic stiffness can be described by a linear second order system while reflex stiffness is described by a Hammerstein system whose input is delayed velocity.Given that reflex and intrinsic torque cannot be measured separately, there has been much interest in the development of system identification techniques to separate them analytically.To date, most methods have been nonparametric and as a result there is no direct link between the estimated parameters and those of the stiffness model.This thesis demonstrates that the ankle stiffness model can be approximated by a discrete-time, multiple input, single output linear transfer function model and introduces a novel algorithm for the identification of this class of models.As the algorithm is novel, proofs of the convergence and the existence of the solution are provided.Through simulations we show that the algorithm gives unbiased results even in the presence of large non-white noise.Application of the method to experimental data demonstrates that it produces results consistent with previous findings.3-5 A) Input position.B) Output torque, continuous-time simulation (blue line) and discrete-time simulation (red line).Zoom-in in the selected are of the C) Input position and, D) Output torque. . . .40 3-6 A) Input position.B) Difference between the output of the continuous and discrete time models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 4-1 Block diagram of a Multiple-Input Single Output transfer function model with non-white disturbances . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 6-1 Different components of the noise signal.a) GWN signal, b) 1 Hz low-pass filtered GWN signal, c) 60Hz sinusoidal and d) total noise added to the torque signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 6-2 a) 10 s segment of the position input signal used in simulations, b) Amplitude distribution of the input signal. . . . . . . . . . . . . .101 x 6-3 a) Intrinsic Torque and b) Reflex torque. . . . . . . . . . . . . . . .102 6-4 a) Position input signal, b) total torque elicited by the position input signal displayed in panel a. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103 6-5 Total Torque (red line) and Observer Torque (blue line). . . . . . . .104 6-6 Identified intrinsic parameters K, B and I with MISO SRIV algorithm (panels a, b and c), Naive IV algorithm (panels d, e and f) and Matlab's PEM algorithm (panels g, h and i).Red line in each panel is the true value, gray dots are the results of the 100 simulated experiments, blue line is mean, the red shading represents one standard deviation and the blue shading is the 90% range. . . . . .105 6-7 Identified intrinsic parameters g, ω and ζ with MISO SRIV algorithm (panels a, b and c), Naive IV algorithm (panels d, e and f) and Matlab's PEM algorithm (panels g, h and i).Red line in each panel is the true value, gray dots are the results of the 100 simulated experiments, blue line is mean, the red shading represents one standard deviation and the blue shading is the 90% range.Note that in panels h) and i) the 95th percentile is out of the figure limits.1066-8 Identified shape of the nonlinearity in the 100 simulated experiments (blue line) and true nonlinearity used in simulation (red line).Algorithms : a) MISO SRIV, b) Naive IV, c) Matlabs's PEM and d) Parallel-Cascade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 6-9 Identified intrinsic compliance with a) MISO SRIV, b) Naive IV, c) Matlab's PEM and d) Parallel-Cascade algorithms.Red lines represent the true values, blue lines the mean of the 100 simulated experiments and the blue shading are the 90% range (5th percentile to 95th percentile). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 6-10 Identified linear element of the reflex stiffness with a) MISO SRIV, b) Naive IV, c) Matlab's PEM and d) Parallel-Cascade algorithms.Red lines represent the true values, blue lines the mean of the 100 simulated experiments and the state blue shadows are the 90% range (5th percentile to 95th percentile). . . . . . . . . . . . . . . .110 xi 6-11 %VAF between the reflex torque obtained with the true model and with the identified model.Algorithms : a) MISO SRIV, b) Naive IV, c) Matlabs's PEM and d) Parallel-Cascade. . . . . . . . . . . .111 6-12 %VAF between the intrinsic torque obtained with the true model and with the identified model.Algorithms : a) MISO SRIV, b) Naive IV, c) Matlabs's PEM and d) Parallel-Cascade. . . . . . . . . . . .112 6-13 %VAF between the total torque obtained with the true model and with the identified model.Algorithms : a) MISO SRIV, b) Naive IV, c) Matlabs's PEM and d) Parallel-Cascade. . . . . . . . . . . .113 6-14 %VAF between the total torque obtained with the true model and with the identified model using Kukreja's parametric algorithm . .114 6-15 Experimental apparatus.Subjects lay supine while their left foot is perturbed by an electrohydraulic actuator.Ankle position and torque are acquired and used to estimate reflex and intrinsic stiffness in real-time.Feedback information is displayed on LCD monitor hung over the subjects head. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,013
Tête enseignante GPT0,212
Écart entre enseignants0,199 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2014
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