Synchronisation-Oriented Design Approach for Adaptive Control

要約

この研究は、モデル参照適応を実際の動的システムと仮想動的システムの間の同期とみなす、適応制御に対する同期指向の観点を提示します。
適応のコンテキストでは、モデル参照適応制御手法により、実際のプラントの状態応答が参照モデルに従うようになります。
同期の文脈では、拡散結合を伴うコンセンサス手法は、複数のエージェントにわたる集団的な行動を誘発します。
私たちは、混合ダイナミクスの研究によって動機付けられた同期の 2 つの時間スケールの性質についての理解を導き出します。
同期指向のアプローチは、望ましい閉ループエラーダイナミクスを達成するための結合入力の設計と、その後の集合的な動作を形成するための入力割り当てプロセスで構成されます。
同期は、過渡特性を改善するための適応制御システムの設計に対する、より総合的かつ体系的なアプローチを可能にする合理的な設計原則となり得ることを提案します。
最も注目すべき点は、提案されたアプローチにより、建設的な導出だけでなく、以前に開発された閉ループ参照モデル適応制御法の実質的な一般化も可能になることです。
提案された一般化の実際的な重要性は、過渡応答特性を改善し、同時に不要なピーキング現象を軽減できることにあります。

要約(オリジナル)

This study presents a synchronisation-oriented perspective towards adaptive control which views model-referenced adaptation as synchronisation between actual and virtual dynamic systems. In the context of adaptation, model reference adaptive control methods make the state response of the actual plant follow a reference model. In the context of synchronisation, consensus methods involving diffusive coupling induce a collective behaviour across multiple agents. We draw from the understanding about the two time-scale nature of synchronisation motivated by the study of blended dynamics. The synchronisation-oriented approach consists in the design of a coupling input to achieve desired closed-loop error dynamics followed by the input allocation process to shape the collective behaviour. We suggest that synchronisation can be a reasonable design principle allowing a more holistic and systematic approach to the design of adaptive control systems for improved transient characteristics. Most notably, the proposed approach enables not only constructive derivation but also substantial generalisation of the previously developed closed-loop reference model adaptive control method. Practical significance of the proposed generalisation lies at the capability to improve the transient response characteristics and mitigate the unwanted peaking phenomenon at the same time.

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