Samenvatting Leervragen motorische controle

Motorische controle - Leerdoelen
Hoofdstuk 1
Sectie 1.1
 Leg het verschil uit tussen een beweging en een handeling en relateer
deze begrippen aan aanpasbaarheid (‘adaptability’) – 1.1.4 & 1.1.7
 Een beweging = verplaatsen van een ledemaat. Ze bewegen om het
bewegen, het brengt niks tot stand.
 Een handeling = uitvoeren van een taak. Ze bewegen met een doel,
handeling uitgevoerd om iets te bereiken.
 Aanpasbaarheid = het vermogen om motorisch gedrag aan te
passen of te veranderen onder nieuwe omstandigheden (of als
reactie op veranderingen in de heersende omstandigheden) zodat
een doel (of taakdoel) wordt bereikt.
 Handelingen zijn doelgericht en bewegingen niet. Doelgericht
betekent dat handelingen aanpasbaar zijn. Bewegingen zijn niet dus
aanpasbaar, omdat bewegingen niet doelgericht zijn.
 Leg uit dat het herhalen van dezelfde handeling niet hoeft te betekenen
dat dezelfde bewegingen herhaaldelijk uitgevoerd worden – 1.1.5-1.1.6
 Het is altijd zo dat verschillende uitvoeringen in een reeks
herhalingen van elkaar verschillen. Ook al zijn de verschillen soms
klein. Hetzelfde resultaat wordt elke keer bereikt, maar met
verschillende bewegingen van de ledemaatsegmenten. Er zijn veel
verschillende bewegingen mogelijk om hetzelfde doel te bereiken.
 Leg uit wat onder vrijwillig gedrag (‘voluntary behaviour’) verstaan wordt
en waarom vrijwillig gedrag per definitie doelgericht is – 1.1.6
 Vrijwillig gedrag = doelgericht gedrag dat doelbewust en met de
bewuste intentie wordt uitgevoerd om het doel te bereiken. De
uitvoerder is zich ervan bewust dat hij de keuze heeft om het al dan
niet uit te voeren.
 Vrijwillig gedrag wordt gedaan met de bewuste intentie om een
resultaat te bereiken. Vrijwillig gedrag is dus per definitie
doelgericht.
 Leg uit waarom doelgericht gedrag per definitie sensomotorische gedrag is
– 1.1.9
 Sensorische informatie is nodig om doelgerichte
handelingen/doelgericht gedrag uit te kunnen voeren. Sensorische
perceptie maakt het mogelijk dat motorisch gedrag doelgericht is.
 Sensorische waarneming is noodzakelijk voor het ontwikkelen van
doelgericht motorisch gedrag.
 De informatie die nodig is om gedrag aan te passen aan de
omstandigheden of om te reageren op een mislukking, kan alleen
via de zintuigen worden verkregen. Sensorische waarneming is dus
fundamenteel voor de doelgerichtheid van gedrag: doelgericht
motorisch gedrag is sensorimotorisch gedrag.
Sectie 1.2
 Geef aan wat bedoeld wordt met controle – 1.2.1-1.2.3

,  Controle hebben over iets betekent dat je het kunt laten gedragen
op een manier die aan onze eisen voldoet, in plaats van zijn eigen
neigingen te volgen. Dit wordt bereikt door er dingen mee te doen
die ervoor zorgen dat het zich op de gewenste manier gedraagt.

 Leg uit wat bedoeld wordt met foutengebaseerde feedback controle 1.2.4-
1.2.5
 Het fundamentele doel is fouten reduceren tot nul of dicht bij nul als
in de praktijk geen verschil meer maakt. Het basale idee is het
observeren/meten wat het gecontroleerde systeem daadwerkelijk
doet, en dit gebruiken om te vergelijken tussen wat je verwacht en
wat er gebeurt (de fout) om vast te stellen wat er gedaan moet
worden om deze fout op te heffen.
 Het proces maakt gebruik van feedback, omdat een
uitgangsvariabele van het regelsysteem wordt teruggekoppeld naar
de controller. De feedback wordt negatief genoemd omdat de
teruggekoppelde waarde wordt afgetrokken van de vereiste waarde
om de fout te verkrijgen: de fout is gelijk aan de vereiste waarde
minus de teruggekoppelde waarde. De waarde van de
gecontroleerde variabele wordt via een meetinstrument of sensor
naar de regelaar teruggekoppeld. Feedbackregeling heeft dus een
essentiële sensorische waarnemingscomponent.
 Wanneer er fouten kunnen ontstaan, is terugkoppeling essentieel
voor de regeling. Zonder terugkoppeling zou het voor de regelaar
onmogelijk zijn om te bepalen wat het geregelde systeem doet, en
dus onmogelijk om fouten te detecteren.
 Ken de formule van de proportionele feedback controle wet – 1.2.7
 C = gp * E + b
 De parameters van de proportionele feedback controle wet kunnen
uitleggen– 1.2.7
 C = de controle variabele
 gp = gain (hoe het systeem reageert om de fout te veranderen) van
de proportionele feedback (constante)
 E = error
 b = waarde van de controle variabele als de fout 0 is. Wanneer er
geen fout is, blijft de controle variabele vast op deze waarde
(constante)
 Beschrijf de drie redenen waardoor fouten op kunnen treden – 1.2.6
 Storingen invoer van buiten het besturingssysteem kan de
gecontroleerde variabele(n) beïnvloeden en zo fouten veroorzaken.
 Fouten van de controller de controller kan een wijziging in de
controlevariabele doorvoeren wanneer dat niet nodig is, of op een
fout reageren met een onjuiste wijziging van de controlevariabele.
 Wijzigingen in de vereisten als de vereiste waarde van de
gecontroleerde variabele verandert, is de kans groot dat er een fout
ontstaat.
 Ken de verschillende twee manieren waarop feedback gebruikt kan worden
–1.2.8
 We kunnen zeggen dat een feedbackregelaar werkt in de continue
regelmodus of in de intermitterende regelmodus.

,  Intermitterende regelmodus met tussenpozen
 Continue regelmodus de sensorische metingen van de
gecontroleerde variabele en de corrigerende aanpassingen aan de
regelvariabele vinden continue plaats, zonder onderbrekingen.
 Leg uit waarom de parameters van de controle wet beschouwd kunnen
worden als een model van het gecontroleerde systeem – 1.2.9
 Controle wet parameters zijn afhankelijk van het gecontroleerde
systeem: parameters moeten gematched zijn met de eigenschappen
van het systeem om de controle doelen te behalen.
Sectie 1.3
 Leg uit wat de tekortkoming is van fouten-correctie feedback modellen –
1.3.1
 Feedbackregeling beperkt zich niet tot het corrigeren van fouten;
het kan ook worden gebruikt om de zogenaamde dynamische
respons van het geregelde systeem te regelen. Grofweg verwijst dit
naar de manier waarop de geregelde variabele verandert naarmate
de fout kleiner wordt: feedback kan worden gebruikt om te regelen
hoe de geregelde variabele verandert naarmate de gewenste
waarde wordt bereikt. Deze vorm van regeling stelt ons in staat om
het begrip ‘regeldoel’ uit te breiden tot meer dan alleen het
elimineren of verminderen van fouten.
 In sommige gevallen kunnen we eisen dat het geregelde systeem
zich zo goed mogelijk gedraagt t.o.v. een specifiek criterium.
 Om aanvullende doelen te bereiken, moeten de parameters van de
regelwet de juiste waarden hebben. Een proportionele regelwet zal
echter doorgaans niet in staat zijn o alle regeldoelen tegelijkertijd te
bereiken, ongeacht de waarden van de parameters. Als een snelle
respons zonder oscillatie of significante overshoot vereist is, is
waarschijnlijk een complexere regelwet nodig.
 Geef aan hoe een veer een analogie is van een feedback controle systeem
–1.3.2
 Terugkeren naar rustlengte = foutencorrectie.
 Spieren lijken in sommige opzichten op veren en hun veerachtige
eigenschappen zijn belangrijk voor hun gedrag. Veren spelen dus
een bredere rol bij het begrijpen van motorisch gedrag.
 Veren bestaan in verschillende vormen. Als de veer langer/korter is
dan zijn rustlengte ontwikkelt deze een kracht die de
lengteverandering tegengaat. Deze kracht zorgt ervoor dat de veer
terugbeweegt naar zijn rustlengte. Bij weinig weerstand oscilleert de
veer een tijdje voordat de veer terugkomt op zijn rustlengte. Bij veel
weerstand oscilleert de veer niet, maar keert hij terug naar zijn
rustlengte zonder er overheen te schieten (demping).
 De overeenkomsten tussen het gedrag van veren en systemen met
continue feedback stellen ons in staat een analogie te trekken
tussen de twee typen systemen.
 Leg de formule van de proportioneel-afgeleide controle uit – 1.3.3
 C = gp * (fout) + b – gd * (afgeleide van de gecontroleerde variabele)
 C = gp * (fout) + b  het proportionele deel
 gd * (afgeleide van de gecontroleerde variabele) het afgeleide deel

,  De toevoeging van afgeleide regeling aan proportionele regeling
resulteert in proportioneel-afgeleide regeling. Het doel van het
toevoegen van afgeleide regeling is om de effectieve demping in het
regelsysteem te vergroten en zo te kunnen voldoen aan regeldoelen
die het elimineren van overshoot of oscillatie vereisen. We kunnen
afgeleide regeling beschouwen als demping die wordt
geïmplementeerd met behulp van feedbackregeling.




 Leg uit hoe verschillende instellingen van de proportionele- en de
afgeleide-gain kan leiden tot verschillende manieren hoe een doel bereikt
wordt in een feedback controle systeem – 1.3.3
 Afhankelijk van de instellingen van de proportionele- en afgeleide
gain ga je heel rustig op je doel af of schiet je elke keer voorbij je
doel. Bij een lage gp ga je rustig op je doel af en bij een hoge g p
schiet je elke keer voorbij je doel. Voor g d geldt precies het
tegenovergestelde.
 Geef aan hoe afgeleide feedback controle verschilt van proportionele
feedback controle – 1.3.4
 Proportionele feedback = constant hoe de fout wordt opgelost
heeft elke keer dezelfde grootte.
 Afgeleide controle geen vergelijking/verminderen van een
gemeten waarde met de gewenste waarde. Gaat over het
controleren van de dynamische respons op het systeem zodat de
gecontroleerde variabele de gewenste weg volgt. Er is echter geen
vergelijking van het gewenste traject met het daadwerkelijk
gemeten traject om een trajectfout te vormen.
 Kortom, afgeleide besturing gaat niet over het corrigeren van fouten
en is daarom geen voorbeeld van foutcorrigerende
feedbackregeling.
 De afgeleide regeling kan niet worden gebruikt om een geregelde
variabele naar een specifiek setpoint te sturen en deze daar te
houden. Aangezien afgeleide regeling dit niet kan bereiken, is
proportionele regeling nodig. Afgeleide regeling wordt dus niet op
zichzelf gebruikt, maar in combinatie met proportionele regeling.
Sectie 1.4
 Geef aan wat de twee fundamentele tekortkomingen zijn van feedback
controle – 1.4.1
 Eenvoudige feedbackregelprocessen zijn doorgaans ontoereikend
om regeldoelen te bereiken wanneer signalen een aanzienlijke tijd
nodig hebben om door de feedbacklus te reizen. De
tijdsvertragingen zijn hier niet verwaarloosbaar. Dit kan eenvoudige
regelmethoden zoals proportionele en proportioneel-afgeleide
besturing ineffectief maken.
 Feedbackregeling is in wezen een foutcorrigerend proces. Fouten
moeten dus eerst ontstaan voordat ze gecorrigeerd kunnen worden.
Feedbackregeling is daarom in wezen reactief: het reageert op