Spinal circuits can accommodate interaction torques during multijoint limb movements

The dynamic interaction of limb segments during movements that involve multiple joints creates torques in one joint due to motion about another. Evidence shows that such interaction torques are taken into account during the planning or control of movement in humans. Two alternative hypotheses could explain the compensation of these dynamic torques. One involves the use of internal models to centrally compute predicted interaction torques and their explicit compensation through anticipatory adjustment of descending motor commands. The alternative, based on the equilibrium-point hypothesis, claims that descending signals can be simple and related to the desired movement kinematics only, while spinal feedback mechanisms are responsible for the appropriate creation and coordination of dynamic muscle forces. Partial supporting evidence exists in each case. However, until now no model has explicitly shown, in the case of the second hypothesis, whether peripheral feedback is really sufficient on its own for coordinating the motion of several joints while at the same time accommodating intersegmental interaction torques. Here we propose a minimal computational model to examine this question. Using a biomechanics simulation of a two-joint arm controlled by spinal neural circuitry, we show for the first time that it is indeed possible for the neuromusculoskeletal system to transform simple descending control signals into muscle activation patterns that accommodate interaction forces depending on their direction and magnitude. This is achieved without the aid of any central predictive signal. Even though the model makes various simplifications and abstractions compared to the complexities involved in the control of human arm movements, the finding lends plausibility to the hypothesis that some multijoint movements can in principle be controlled even in the absence of internal models of intersegmental dynamics or learned compensatory motor signals.

Interaction between the 5-HT system and the basal ganglia: functional implication and therapeutic perspective in Parkinson's disease

The neurotransmitter serotonin (5-HT) has a multifaceted function in the modulation of information processing through the activation of multiple receptor families, including G-protein-coupled receptor subtypes (5-HT1, 5-HT2, 5-HT4-7) and ligand-gated ion channels (5-HT3). The largest population of serotonergic neurons is located in the midbrain, specifically in the raphe nuclei. Although the medial and dorsal raphe nucleus (DRN) share common projecting areas, in the basal ganglia (BG) nuclei serotonergic innervations come mainly from the DRN. The BG are a highly organized network of subcortical nuclei composed of the striatum (caudate and putamen), subthalamic nucleus (STN), internal and external globus pallidus (or entopeduncular nucleus in rodents, GPi/EP and GPe) and substantia nigra (pars compacta, SNc, and pars reticulata, SNr). The BG are part of the cortico-BG-thalamic circuits, which play a role in many functions like motor control, emotion, and cognition and are critically involved in diseases such as Parkinson's disease (PD). This review provides an overview of serotonergic modulation of the BG at the functional level and a discussion of how this interaction may be relevant to treating PD and the motor complications induced by chronic treatment with L-DOPA.

Effective and Robust Generalized Predictive Speed Control of Induction Motor

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Sistema de control de inversor de potencia monofásico por eliminación de armónicos

[ES]Este proyecto consiste en el diseño de un sistema de control integrado para inversores de potencia monofásicos haciendo uso del algoritmo de eliminación de armónicos. De este modo, permite generar una señal de salida con frecuencia controlada, ideal para la alimentación de motores eléctricos monofásicos. El objetivo del mismo es lograr la implementación de un algoritmo de rendimiento superior a las alternativas PWM para casos de frecuencia de salida elevada. El sistema incluye el software y hardware necesario para implementación completa, así como los documentos necesarios para su fabricación en serie.

Algoritmo para la identificación de las ganancias óptimas del algoritmo de control de posición de un mecanismo de cinemática paralela

[ES]Este trabajo presenta un algoritmo automatizado cuyo resultado es la determinación de las ganancias óptimas del lazo de control de un mecanismo de cinemática paralela. En concreto se ha aplicado al mecanismo 5R, aunque el método es válido para cualquier otro mecanismo introduciendo el modelo mecatrónico correspondiente. Permite disponer de un procedimiento para poder elegir en un futuro la combinación de motor y reductora más apropiada para un determinado mecanismo evitando realizar adquisiciones sobredimensionadas, como ocurrió con el mecanismo en cuestión.

Análisis de prestaciones de variador de frecuencia Sinamics para el control de velocidad y posición.

[ES]En este documento se exponen los resultados de las diferentes funcionalidades analizadas del variador de frecuencia Sinamics G120. El dispositivo se ha configurado mediante el software de control TIA Portal para la realización de tareas de control de velocidad de un motor de inducción, así como el control de posición del eje del motor y de un eje lineal acoplado al mismo.

Análisis de metodologías para el control de velocidad de motores asíncronos.

[ES]El objetivo de este trabajo es analizar los diferentes métodos de control de velocidad de motores asíncronos ya que es la maquina eléctrica más importante tanto en la industria como en la vida doméstica. Primero se estudian las ventajas que ofrece este tipo de motor frente a los motores de corriente continua, como el precio o el mantenimiento. Después se estudian las metodologías convencionales. Sin embargo, este tipo de métodos no son utilizados actualmente por lo que se analizaran en profundidad los métodos de control actual: control escalar y control vectorial.

Desarrollo de un sistema de control remoto utilizando EPICS

[ES] El trabajo se centra en el estudio de un Freeware de sistemas distribuidos llamado EPICS, para la monitorización de un motor de paso y el uso de una cámara. Este proyecto consta de tres partes. Un primer capítulo está dedicado a introducir los conceptos básicos de EPICS que serán necesarios para el desarrollo del proyecto en su totalidad. Tales como la estructura de un sistema estándar EPICS, los conceptos de Process Variable, IOC, database, device support y driver support. También se hablará de las herramientas complementarias utilizadas para llevar a cabo el trabajo, como Python, C, C++ o AsynDriver. Una segunda parte dónde se describe en detalle el proceso llevado a cabo para crear las distintas aplicaciones para el motor y la cámara. En una tercera, se describe el proceso de como se han hecho los distintos entornos gráficos para cada una de las aplicaciones.