Safe Adaptive Control: Data-driven Stability Analysis and Robust Synthesis

کنترل تطبیقی ​​ایمن یک الگوریتم رسمی و کامل برای اطمینان از پایداری یک سیستم کنترل سوئیچ شده در زمانی که حداقل یکی از کنترل‌کننده‌های نامزد موجود در حال تثبیت است، ارائه می‌دهد. امکان داشتن یک سیستم سوئیچ ناپایدار حتی در حضور یک کنترل کننده کاندید تثبیت کننده با مراجعه به چندین روش کنترل تطبیقی ​​شناخته شده نشان داده می شود، که در آن هنگام عدم تطابق زیاد بین کارخانه ناشناخته و مدل های موجود، سیستم ناپایدار می شود (\ "ناپایداری عدم تطابق مدل گیاهی\"). شرایط کافی برای اجتناب از این امکان، فرموله شده و یک \"دستور العمل\" که باید توسط طراح سیستم کنترل دنبال شود برای تضمین پایداری و عملکرد مطلوب ارائه می شود. مشکل در یک تنظیمات بهینه سازی استاندارد قرار می گیرد. بر خلاف مجموعه‌های کنترل‌کننده محدود در نظر گرفته شده در جاهای دیگر، مجموعه کنترل‌کننده کاندید مجاز است به‌طور پیوسته پارامتری شود تا بتواند با گیاهانی با طیف بسیار زیادی از عدم قطعیت‌ها برخورد کند.

Safe Adaptive Control gives a formal and complete algorithm for assuring the stability of a switched control system when at least one of the available candidate controllers is stabilizing. The possibility of having an unstable switched system even in the presence of a stabilizing candidate controller is demonstrated by referring to several well-known adaptive control approaches, where the system goes unstable when a large mismatch between the unknown plant and the available models exists ("plant-model mismatch instability"). Sufficient conditions for this possibility to be avoided are formulated, and a "recipe" to be followed by the control system designer to guarantee stability and desired performance is provided. The problem is placed in a standard optimization setting. Unlike the finite controller sets considered elsewhere, the candidate controller set is allowed to be continuously parametrized so that it can deal with plants with a very large range of uncertainties.