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不确定动态系统的共生控制:发挥固定增益控制与自适应学习架构间的协同作用

系统与控制 2024-03-29 v1 系统与控制

摘要

固定增益控制和自适应学习架构均旨在减轻不确定性的影响。具体而言,固定增益控制提供了更可预测的闭环系统行为,但需要了解不确定性的界限。相比之下,虽然自适应学习不一定需要此类知识,但与固定增益控制相比,它通常导致较不可预测的闭环系统行为。为此,本文提出了一种新颖的共生控制框架,该框架兼具固定增益控制和自适应学习架构的优势。具体而言,该框架协同整合了这些架构,与单独的自适应学习相比,以更可预测的方式减轻不确定性的影响,且不需要任何关于此类不确定性的知识。我们考虑了参数和非参数不确定性,其中对于后者,我们利用神经网络来近似未知的不确定性基。出乎意料的是,即使在神经元数量不足(例如,神经网络近似误差较大时)或面对不当选择的自适应学习参数(例如,高泄漏项参数)时,所提出的框架仍能够实现期望水平的闭环系统行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.19139,
  title  = {Symbiotic Control of Uncertain Dynamical Systems: Harnessing Synergy Between Fixed-Gain Control and Adaptive Learning Architectures},
  author = {Tansel Yucelen and Selahattin Burak Sarsilmaz and Emre Yildirim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.19139},
  year   = {2024}
}