Оглавление

Введение............................................................................................................. 4

1 Анализ и оценка состояния проблемы синтеза оптимального управления

на базе нейросетевого подхода для биотехнических систем реабилитации.......

1.1 Экзоскелеты в биотехнических системах реабилитации..................... 12

1.2 Методы нейросетевого управления, используемые в биотехнических

системах................................................................................................................ 15

1.3 Структуры нейронных сетей для нейроуправления............................ 25

1.4 Генетические алгоритмы синтеза нейронных сетей для систем

управления............................................................................................................ 27

1.5 Цель и задачи исследования................................................................. 41

2 Методы и средства нейросетевого управления для вертикализации

экзоскелета............................................................................................................ 43

2.1 Математическая модель для синтеза управления вертикализацией

экзоскелета............................................................................................................ 43

2.2 Выбор структурных решений для нейросетевого управления

экзоскелетом......................................................................................................... 45

2.3 Разработка системы управления экзоскелетом в квазистатическом

режиме................................................................................................................... 49

2.4 Разработка системы управления экзоскелетом в динамическом режиме 56

2.5 Разработка методики формирования базы данных для настройки

нейроконтроллера экзоскелета.............................................................................

2.6 Выводы второго раздела..................................................................... 71

3 Разработка генетических алгоритмов для синтеза систем управления

вертикализацией экзоскелета посредством нейросетевых технологий............... 73

3.1 Вариационный генетический алгоритма для синтеза системы управления с одним критерием оптимизации........................................................................................ 73

3.2 Генетический алгоритма для обучения нейронной сети для

вертикализации экзоскелета с одним критерием оптимизации........................... 85

3.3 Генетический алгоритма для обучения нейронной сети для

вертикализации экзоскелета с двумя критериями оптимизации.......................... 94

3.4 Выводы третьего раздела................................................................... 104

4 Синтез системы управления вертикализацией экзоскелета методом

искусственных нейронных сетей........................................................................ 106

4.1 Объяснение задачи............................................................................. 106

4.2 Исследования движения экзоскелета с пациентом в режиме

вертикализации.................................................................................................... 113

4.3 Синтез нейроконтроллера дляч системы управления вертикализацией

экзоскилета.......................................................................................................... 120

4.4 Настройка нейроконтроллера системы управления вертикализацией.. 124

4.5 Вывод по четвертой главе.................................................................. 134

Заключение..................................................................................................... 136

Список сокращений и условных обозначений.............................................. 138

Список использованной литературы............................................................. 140