Główne pojęcia
본 연구는 변동성이 있는 시스템(예: 로봇 군집)을 위한 데이터 기반 강건 제어 방법을 제안한다. 제안된 방법은 다양한 시스템에서 수집된 궤적 데이터를 활용하여 변동성에 강건한 단일 상태 피드백 제어기를 설계한다. 이를 통해 새로운 변동성이 발생하더라도 추가적인 학습 없이 안전하고 강건한 제어기를 사용할 수 있다.
Streszczenie
본 연구는 확률 선형 시간 불변 이산 시간 시스템을 다룬다. 시스템 행렬 A와 B가 확률 변수로 모델링되며, 이들의 분포는 알려지지 않은 것으로 가정한다. 대신 다양한 시스템에서 수집된 유한한 수의 상태-입력 궤적 데이터를 활용한다.
제안된 방법은 다음과 같은 단계로 구성된다:
- 데이터 정보성 개념을 확률 안정화로 확장한다. 이를 통해 유한한 데이터로부터 전체 분포에 대해 강건한 제어기를 설계할 수 있다.
- 시나리오 최적화 기반의 LMI 제어기 합성 방법을 제안한다. 이를 통해 관측된 시스템들의 집합을 안정화하는 단일 제어기를 설계할 수 있다.
- 필요한 데이터 샘플 수에 대한 이론적 하한을 도출한다. 이를 통해 제어기 설계에 필요한 최소한의 데이터 양을 보장할 수 있다.
제안된 방법은 수치 예제를 통해 검증되었다. 결과적으로 제안 방법은 기존 확률 시스템 식별 기반 접근법에 비해 더 높은 수준의 변동성을 다룰 수 있으며, 짧은 궤적 데이터로도 강건한 제어기를 설계할 수 있음을 보였다.
Statystyki
변동성이 큰 시스템에서도 제어기를 찾을 수 있었다.
관측된 시스템 수가 32개일 때 분산 σ2 ≤ 0.1인 시스템을 안정화할 수 있었다.
이론적 하한인 984개의 시스템을 관측했을 때는 분산 σ2 ≤ 0.05인 시스템까지 안정화할 수 있었다.
Cytaty
"본 연구는 변동성이 있는 시스템(예: 로봇 군집)을 위한 데이터 기반 강건 제어 방법을 제안한다."
"제안된 방법은 다양한 시스템에서 수집된 궤적 데이터를 활용하여 변동성에 강건한 단일 상태 피드백 제어기를 설계한다."
"이를 통해 새로운 변동성이 발생하더라도 추가적인 학습 없이 안전하고 강건한 제어기를 사용할 수 있다."