論文の概要: Closed-Loop Koopman Operator Approximation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.15318v3
- Date: Wed, 1 May 2024 17:34:26 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-02 20:40:32.097373
- Title: Closed-Loop Koopman Operator Approximation
- Title（参考訳）: 閉ループクープマン演算子近似
- Authors: Steven Dahdah, James Richard Forbes,
- Abstract要約: 本稿では,制御されたフィードバック制御システムのクープマンモデルを特定する手法を提案する。
クローズドループ・クープマン演算子近似法の利点をシミュレーションおよび実験的に示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.317624228510749
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper proposes a method to identify a Koopman model of a feedback-controlled system given a known controller. The Koopman operator allows a nonlinear system to be rewritten as an infinite-dimensional linear system by viewing it in terms of an infinite set of lifting functions. A finite-dimensional approximation of the Koopman operator can be identified from data by choosing a finite subset of lifting functions and solving a regression problem in the lifted space. Existing methods are designed to identify open-loop systems. However, it is impractical or impossible to run experiments on some systems, such as unstable systems, in an open-loop fashion. The proposed method leverages the linearity of the Koopman operator, along with knowledge of the controller and the structure of the closed-loop system, to simultaneously identify the closed-loop and plant systems. The advantages of the proposed closed-loop Koopman operator approximation method are demonstrated in simulation using a Duffing oscillator and experimentally using a rotary inverted pendulum system. An open-source software implementation of the proposed method is publicly available, along with the experimental dataset generated for this paper.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,制御されたフィードバック制御システムのクープマンモデルを特定する手法を提案する。
クープマン作用素は、非線形系を無限次元線型系として書き換えることを可能にする。
クープマン作用素の有限次元近似は、持ち上げ関数の有限部分集合を選択し、持ち上げ空間における回帰問題を解くことによって、データから特定することができる。
既存の手法はオープンループシステムを特定するように設計されている。
しかし、不安定なシステムなど一部のシステムで、オープンループ方式で実験を行うことは現実的または不可能である。
提案手法は, 制御器の知識と閉ループ系の構造とともに, クープマン作用素の線形性を利用して, 閉ループ系とプラント系を同時に同定する。
閉ループクープマン演算子近似法の利点をダッフィング発振器を用いてシミュレーションし, 回転反転振子系を用いて実験した。
提案手法のオープンソースソフトウェア実装は,本論文で作成した実験データセットとともに公開されている。
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クープマン作用素は非線形系を無限次元線型系として書き換えることを可能にする。
クープマン作用素の有限次元近似は、データから直接同定することができる。
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