We present a new deep learning-based adaptive control framework for nonlinear systems with multiplicatively-separable parametric uncertainty, called an adaptive Neural Contraction Metric (aNCM). The aNCM uses a neural network model of an optimal adaptive contraction metric, the existence of which guarantees asymptotic stability and exponential boundedness of system trajectories under the parametric uncertainty. In particular, we exploit the concept of a Neural Contraction Metric (NCM) to obtain a nominal provably stable robust control policy for nonlinear systems with bounded disturbances, and combine this policy with a novel adaptation law to achieve stability guarantees. We also show that the framework is applicable to adaptive control of dynamical systems modeled via basis function approximation. Furthermore, the use of neural networks in the aNCM permits its real-time implementation, resulting in broad applicability to a variety of systems. Its superiority to the state-of-the-art is illustrated with a simple cart-pole balancing task.


翻译:我们为非线性系统提出了一个新的深层次的基于学习的适应性控制框架,这种框架称为适应性神经分解模型(ANCM),称为适应性神经分解模型(ANCM),它使用一个最佳适应性收缩测量度的神经网络模型,这种模型的存在保证了在参数不确定性下系统轨迹的无症状稳定性和指数交错性,特别是,我们利用神经分解仪(NCM)的概念,为非线性系统获得一种名义上稳定的稳健控制政策,将这一政策与新的适应法结合起来,以实现稳定性保障。我们还表明,该框架适用于通过基础功能近距离模型模型模型模型的动态系统的适应性控制。此外,由于在ANCM中使用神经网络,因此能够实时实施,从而对各种系统具有广泛适用性。它相对于受约束性干扰的非线性系统而言,其优越性得到了象征性的稳健的稳健控制政策,并且将这一政策与新的适应性法律结合起来,从而实现稳定性保障。我们还表明,该框架适用于通过基础功能近似的功能模型模型模型模型所建的动态系统的适应性控制。此外,还允许实时实施,从而广泛适用于各种系统。

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