A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Introduction | |||||||||||||||||||||||||
2 | This spreadsheet tool allows simulation of several control models tracking a moving target (pursuit tracking) | |||||||||||||||||||||||||
3 | Position control | |||||||||||||||||||||||||
4 | Position control with target extrapolation | |||||||||||||||||||||||||
5 | Position control with target and cursor extrapolation | |||||||||||||||||||||||||
6 | ||||||||||||||||||||||||||
7 | These models are simplified versions of those found in the following paper, and serve as an illustrative demonstration. | |||||||||||||||||||||||||
8 | Parker, Weightman, Tyson, Abbott, & Mansell (XXXX). Sensorimotor delays in tracking may be compensated by negative feedback control of motion-extrapolated position. XXXX | |||||||||||||||||||||||||
9 | ||||||||||||||||||||||||||
10 | Instructions | |||||||||||||||||||||||||
11 | The tool comprises two simulation sheets. Thef irst runs the models on a ramp target (constant velocity), the second runs the models on a sinusoid target | |||||||||||||||||||||||||
12 | The sheets are of the same format. At the top of the page are the model parameters. These can be altered manually. | |||||||||||||||||||||||||
13 | Below the parameters is the table of computed values for the target signals and model simulated cursor positions | |||||||||||||||||||||||||
14 | To the right is a graph displaying the target path over time and the simuated cursor paths | |||||||||||||||||||||||||
15 | ||||||||||||||||||||||||||
16 | All models have been simulated with a loop delay of 100 ms. This means that they act on outdated input, as is the case for humans manually tracking targets. | |||||||||||||||||||||||||
17 | Note that the loop delay value is fixed and cannot be changed (it can be changed but this will have no effect on the data) | |||||||||||||||||||||||||
18 | ||||||||||||||||||||||||||
19 | The default parameters are: | |||||||||||||||||||||||||
20 | Position control | Target extrapolation | Cursor and target extrapolation | |||||||||||||||||||||||
21 | Input Delay | 100 ms | 100 ms | 100 ms | ||||||||||||||||||||||
22 | Output Gain | 3 | 3 | 3 | ||||||||||||||||||||||
23 | Target Velocity Gain | 6 | 3 | |||||||||||||||||||||||
24 | Cursor Velocity Gain | 3 | ||||||||||||||||||||||||
25 | ||||||||||||||||||||||||||
26 | Position control model | |||||||||||||||||||||||||
27 | If the models are set to these parameters it can be observed that the position control model will always lag behind the target by a fixed amount due to the Input Delay | |||||||||||||||||||||||||
28 | ||||||||||||||||||||||||||
29 | Target extrapolation model | |||||||||||||||||||||||||
30 | In contrast, the position extrapolation model will quickly eliminate most of the lag. | |||||||||||||||||||||||||
31 | In the case of sinusoid target tracking, the cursor will overshoot the target when the target switches direction and then slightly lag behind the target as the target accelerates. | |||||||||||||||||||||||||
32 | As the target begins to decelerate, the cursor will overtake the target,causing an overshoot. | |||||||||||||||||||||||||
33 | This occurs as a result of acting on outdated velocity information.This characteristic pattern is commonly observed when human participants track sinusoid targets. | |||||||||||||||||||||||||
34 | ||||||||||||||||||||||||||
35 | Target and cursor extrapolation model | |||||||||||||||||||||||||
36 | If both the target and cursor are extrapolated equally (same velocity gain parameter values), the model will behave similarly to the position control model. | |||||||||||||||||||||||||
37 | If the target velocity gain is larger than the cursor velocity gain then the model will behave similarly to the position extrapolation model | |||||||||||||||||||||||||
38 | ||||||||||||||||||||||||||
39 | ||||||||||||||||||||||||||
40 | ||||||||||||||||||||||||||
41 | ||||||||||||||||||||||||||
42 | ||||||||||||||||||||||||||
43 | ||||||||||||||||||||||||||
44 | ||||||||||||||||||||||||||
45 | ||||||||||||||||||||||||||
46 | ||||||||||||||||||||||||||
47 | ||||||||||||||||||||||||||
48 | ||||||||||||||||||||||||||
49 | ||||||||||||||||||||||||||
50 | ||||||||||||||||||||||||||
51 | ||||||||||||||||||||||||||
52 | ||||||||||||||||||||||||||
53 | ||||||||||||||||||||||||||
54 | ||||||||||||||||||||||||||
55 | ||||||||||||||||||||||||||
56 | ||||||||||||||||||||||||||
57 | ||||||||||||||||||||||||||
58 | ||||||||||||||||||||||||||
59 | ||||||||||||||||||||||||||
60 | ||||||||||||||||||||||||||
61 | ||||||||||||||||||||||||||
62 | ||||||||||||||||||||||||||
63 | ||||||||||||||||||||||||||
64 | ||||||||||||||||||||||||||
65 | ||||||||||||||||||||||||||
66 | ||||||||||||||||||||||||||
67 | ||||||||||||||||||||||||||
68 | ||||||||||||||||||||||||||
69 | ||||||||||||||||||||||||||
70 | ||||||||||||||||||||||||||
71 | ||||||||||||||||||||||||||
72 | ||||||||||||||||||||||||||
73 | ||||||||||||||||||||||||||
74 | ||||||||||||||||||||||||||
75 | ||||||||||||||||||||||||||
76 | ||||||||||||||||||||||||||
77 | ||||||||||||||||||||||||||
78 | ||||||||||||||||||||||||||
79 | ||||||||||||||||||||||||||
80 | ||||||||||||||||||||||||||
81 | ||||||||||||||||||||||||||
82 | ||||||||||||||||||||||||||
83 | ||||||||||||||||||||||||||
84 | ||||||||||||||||||||||||||
85 | ||||||||||||||||||||||||||
86 | ||||||||||||||||||||||||||
87 | ||||||||||||||||||||||||||
88 | ||||||||||||||||||||||||||
89 | ||||||||||||||||||||||||||
90 | ||||||||||||||||||||||||||
91 | ||||||||||||||||||||||||||
92 | ||||||||||||||||||||||||||
93 | ||||||||||||||||||||||||||
94 | ||||||||||||||||||||||||||
95 | ||||||||||||||||||||||||||
96 | ||||||||||||||||||||||||||
97 | ||||||||||||||||||||||||||
98 | ||||||||||||||||||||||||||
99 | ||||||||||||||||||||||||||
100 |