[发明专利]基于遗传蚁群融合模糊控制器的助行电刺激精密控制方法

摘要

本发明涉及康复训练领域。为优化模糊控制器的量化因子、比例因子以及模糊控制规则，继而准确稳定实时地控制FES系统的电流模式，并可有效地提高FES系统准确性和稳定性，本发明采用的技术方案是：基于遗传蚁群融合模糊控制器的助行电刺激精密控制方法，包括下列步骤：首先将模糊控制决策变量的选择转化为遗传与蚁群算法适用的组合优化问题，并对决策变量进行编码以及随机产生n个个体组成的染色体；其次利用遗传算法产生蚁群算法中的初始信息素分布，利用蚂蚁随机搜索优化模糊控制器的隶属函数以及量化因子和比例因子；依据前述输出反复自学习与自调整过程，最终用于FES系统。本发明主要应用于康复训练。

主权项

一种基于遗传蚁群融合模糊控制器的助行电刺激精密控制方法，其特征是，包括下列步骤：首先将模糊控制的量化因子、比例因子以及隶属函数参量的12个决策变量kfuzz的选择转化为遗传与蚁群算法适用的组合优化问题，并对这12个kfuzz进行二进制编码，之后随机产生n个个体组成的初始种群P(0)，其中kfuzz为n×12的向量；其次建立合理的实际关节角度与肌肉模型输出关节角度的相应关系目标函数以及确定蚁群算法的参数设置，利用遗传算法产生蚁群算法中的初始信息素分布，利用蚂蚁随机搜索优化模糊控制器的隶属函数以及量化因子和比例因子，并调用已整定的模糊控制器，验证是否达到预设目标，若无重复以上操作，直到参数收敛或者达到预定的指标，输出模糊控制的决策变量和蚁群运行的次数；依据前述输出模糊控制的决策变量在模糊控制器下计算系统输出及其与肌肉模型的偏差后再进入下一步的自学习与自调整，反复此过程，最终实现模糊控制器参数的自适应在线整定，并用于FES系统。