Egyensúlyozó szabályozás identifikációja kepstrum analízis segítségével
A mindennapok során számos bonyolult egyensúlyozási feladatot oldunk meg: biciklizünk, étellel teli tálcát egyensúlyozunk vagy egyenesen állunk. Azonban nagyon keveset tudunk az ezen folyamatokat működtető agyi szabályozó mechanizmusról. Az emberi egyensúlyozás mind mechanikai mind orvosi szempontból napjaink aktívan kutatott területe. Az egyik egyensúlyozási feladat, amely segítségével a szabályozó folyamat vizsgálható, a rúdegyensúlyozás problémája.
Többféle elképzelés létezik a rúdegyensúlyozás során alkalmazott szabályozó folyamat modellezésére. Az ember képes az erő és ezáltal talán a gyorsulás mérésére a szögkitérés és a szögsebesség érzékelése mellett, ezért időkésleltetett PDA típusú, azaz arányos-deriváló-gyorsulás visszacsatoló szabályozót feltételezek a modellezés során. A gyorsulás visszacsatolás miatt a matematikai modell egy neutrális késleltetett differenciálegyenlet (NKDE). Az ilyen típusú egyenletek egyik fontos tulajdonsága, hogy a kezdeti diszkontinuitások a megoldásban felhalmozódnak. Ez a tulajdonság hasznos lehet a modellazonosítási folyamatban, mert a diszkontinuitások miatt kepstrum analízis segítségével az időkésés meghatározható és a rendszer neutrális viselkedéséről is információt nyerhetünk.
A gyorsulás visszacsatoló tag szerepének vizsgálatát numerikus szimulációk eredményének kepstrális elemzésével végzem. A dolgozatban bemutatott szabályozó modellt mérési eredményekkel vetem össze. A mérés célja, hogy az alanyt arra ösztönözzük, hogy különböző nagyságú gyorsulás visszacsatoló tagot alkalmazzon a rúd egyensúlyozása során, feltéve, hogy a PDA szabályozó megfelelően modellezi az emberi agy kontrollmechanizmusát.
