論文の概要: Multi-Objective Agent-Based Model Predictive Controller for Plug-and-Play Vehicle Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.12108v1
- Date: Thu, 10 Sep 2026 18:35:08 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-15 07:38:31.512047
- Title: Multi-Objective Agent-Based Model Predictive Controller for Plug-and-Play Vehicle Control
- Title(参考訳): プラグアンドプレイ車両制御のための多目的エージェントベースモデル予測制御
- Abstract要約: 機能統合は、車両制御の傾向が高まり、しばしば複数のコントローラの調整が伴う。
エージェントベースのモデル予測制御(AMPC)は、コントローラをエージェントとして扱う分散ソリューションとして登場した。
本稿では,多目的AMPCと呼ばれる新しい分散制御方式を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.92447175833456
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Functional integration is a growing trend in vehicle control, often involving the coordination of multiple controllers to achieve various objectives simultaneously. The need for flexibility and reliability has led to a "plug-and-play" approach in control system design, which presents challenges for traditional integrated model predictive control (MPC). Agent-based model predictive control (AMPC) has recently emerged as a distributed solution that treats controllers as agents, creating a collaborative framework among them to reach a common goal. However, this approach struggles to manage distributed conflicting objectives when agents are coupled or interdependent. To address this, we propose a novel, practical distributed control scheme called multi-objective AMPC, which adapts the alternating direction method of multipliers (ADMM) into a general control strategy that approximates global optimization while decoupling objectives. We systematically develop three formulations that maintain convergence while addressing control regularization and inequality constraints, applying them to complex vehicle control systems for the first time. The proposed method has been tested on two vehicle control scenarios with a multi-objective topology. Different formulations are compared through simulations, and the most computationally efficient one was implemented on an electric vehicle for real-world evaluations. The results demonstrate that the proposed multi-objective AMPC can converge approximately to the same global optimum as integrated MPC with greater flexibility and the potential to reduce computational costs.
- Abstract(参考訳): 機能統合は車両制御のトレンドであり、様々な目的を同時に達成するために複数のコントローラの調整を含むことが多い。
柔軟性と信頼性の必要性は、従来の統合モデル予測制御(MPC)の課題を示す制御系設計における"プラグ・アンド・プレイ(plug-and-play)"アプローチにつながった。
エージェントベースのモデル予測制御(AMPC)は、最近、コントローラをエージェントとして扱う分散ソリューションとして登場し、共通の目標を達成するための協調的なフレームワークを作成している。
しかしこのアプローチは、エージェントが結合されたり、相互依存されたりする際に、分散的な競合する目標を管理するのに苦労する。
そこで本研究では,多目的AMPC(Multi-objective AMPC)と呼ばれる新しい分散制御手法を提案する。
制御規則化と不等式制約に対処しながら収束性を維持する3つの定式化を系統的に開発し,それらを複雑な車両制御システムに適用した。
提案手法は,多目的トポロジを用いた2つの車両制御シナリオで検証されている。
異なる定式化はシミュレーションによって比較され、最も計算効率の良い定式化は実世界の評価のために電気自動車に実装された。
その結果, 提案した多目的AMPCは, より柔軟性が高く, 計算コストを低減できるため, 統合MPCと同じ大域的最適値に収束できることが示唆された。
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