Внутренняя модель (управление двигателем)
-
Определение внутренней модели
- Внутренняя модель в теории управления — это процесс, моделирующий реакцию системы для оценки последствий нарушений.
- Принцип внутренней модели был сформулирован в 1976 году Фрэнсисом и Уонхэмом как развитие теоремы Конанта и Эшби.
-
Отличие от классического управления
- Классическая петля обратной связи не позволяет моделировать управляемую систему, в отличие от внутренней модели.
-
Теория управления двигателем
- Двигательная система управляется взаимодействием «растения» и «контроллера», где «растение» — управляемая часть, а «контроллер» — внутренняя модель.
- Информация от контроллера передается на исполнительные устройства для выполнения действий.
-
Типы внутренних моделей
- Существуют прямые и обратные модели, которые могут быть объединены для решения сложных задач движения.
- Прямые модели прогнозируют положение тела на основе входных команд двигателя.
- Обратные модели оценивают необходимые двигательные команды для достижения желаемого положения тела.
-
Комбинированные модели
- Прямая и обратная модели могут быть объединены для точного управления движением, например, при захвате предмета.
-
Адаптивное управление
- Эфферентная копия используется для адаптивного управления и обновления существующих моделей.
-
Вклад ученых
- Ученые из разных областей внесли значительный вклад в разработку гипотезы внутренней модели.
- Примеры включают математическую формализацию, поведенческие эксперименты и разработку слуховых траекторий.
-
Примеры обратных моделей
- Существуют обратные модели, которые минимизируют длину пути или учитывают акустические и механические ограничения для управления речевым процессом.
-
Клиническая литература
- Существует обширная клиническая литература, посвященная внутренним моделям, включая исследования в области контроля движений.
Полный текст статьи: