Ciao, sei sicuro che il risultato sia proprio quello?
Da quello script, anche eseguendolo la prima volta, ottengo questo:

codice:
<div class="mia_classe">
<input class="a" name="valore[]">
<input class="b" name="valore_b[]">

<input class="a" name="valore[]">
<input class="b" name="valore_b[]">
</div>
Cioè viene clonato il contenuto di quell'elemento e quindi appeso dentro lo stesso elemento.

Non coincide con ciò che tu hai indicato di ottenere però è esattamente ciò che fa quello script:
codice:
$('.mia_classe').last().append($('.mia_classe').last().clone().html());
che tradotto in umanese significa: prendi l'ultimo elemento .mia_classe e appendici dentro il contenuto del clone di quello stesso elemento.

Chiaramente non può funzionare come hai supposto.

Il metodo append() infatti inserisce, ciò che gli passi, in fondo al contenuto dell'elemento a cui lo applichi, non di seguito. Potresti invece usare il metodo after() che inserisce, ciò che gli passi, subito dopo l'elemento a cui lo applichi.

Inoltre, il metodo html() non ti serve in questo caso, perché altrimenti viene considerato solo il contenuto dell'elemento e non l'intero elemento.

Una soluzione potrebbe essere questa:
codice:
let $ultimoElemento = $('.mia_classe').last();
$ultimoElemento.after($ultimoElemento.clone());
che tradotto significa: prendi l'ultimo elemento .mia_classe e inserisci, dopo di questo, il suo stesso clone.