Estimator-Based Output-Feedback Stabilization of Linear Multi-Delay Systems using SOS
本文研究多时滞系统基于估计器的输出反馈控制问题。这项工作是最近发展的无限维时滞系统的算子值LMI框架的扩展。基于已有的最优凸状态反馈控制器和广义Luenberger观测器综合条件,设计了基于估计器的输出反馈控制器,使其同时包含当前状态和历史状态的估计。利用SOS方法提出了一种输出反馈控制器综合条件,该条件表示为一组LMI/SDP约束。最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性和优越性。
2019-09-12 math.OC
Decentralized Control for Discrete-time Mean-Field Systems with Multiple Controllers of Delayed Information
本文针对离散时间平均场系统中多个具有延迟信息的控制器,提出分散控制策略,通过庞特里亚金极大值原理和正交分解方法,解决了非对称信息LQ控制问题,并给出了可解性条件。
2023-09-04 math.OC
Delay Compensated Control of the Stefan Problem and Robustness to Delay Mismatch
针对执行器时滞下的单相Stefan问题,提出了一种基于反推方法的控制器设计方法。Stefan问题描述了一种液-固相变现象,它描述了材料的温度分布和界面位置的时间演化。激励器延迟由一阶双曲型偏微分方程(PDE)建模,导致在一个常微分方程(ODE)描述的时变空间域上定义的级联传输扩散PDE系统。两个非线性反推变换用于控制设计。给定的设定点限制,以保证物理约束的建议控制器的熔化过程。该约束保证了移动界面指数收敛到设定点,以及温度平衡曲线和延迟控制器在${\cal H}_1$范数下的指数稳定性。此外,鲁棒性分析方面的对象和控制器之间的延迟失配进行了研究,这提供了类似的结果,通过限制控制增益的精确补偿。
2019-01-23 math.OC
A New Delay Dependent Robust Fixed-Order Decentralized Output Feedback LFC Design for Interconnected Multi-Area Power Systems
针对时滞相关的非线性互联多区域电力系统,采用基于积分的分散固定阶扰动动态输出跟踪方法,提出了一种新的负荷频率控制(LFC)设计方法。跟踪控制器的设计,使植物和动态输出控制器的参数变化以及负载扰动的影响最小化。每个控制器的输入和输出都是局部的,并且这些独立的控制器被设计成使得整个闭环系统的鲁棒稳定性得到保证。两个和三个区域的电力系统的仿真结果,以验证所提出的设计方案的有效性。仿真结果表明,分散控制系统的性能良好,即使在电力系统中存在大的参数摄动和不可预测的干扰。
2014-12-16 math.OC
Fractional Lotka-Volterra model with time-delay and delayed controller for a bioreactor
本文提出了一种用于生物反应器的分数Lotka-Volterra数学模型,并用于拟合运动发酵单胞菌连续发酵过程所提供的数据。该模型考虑了由于在获得生物量$x(t)$的测量中的死区时间而引起的时间延迟$τ$。一个霍普夫分岔分析进行表征固有的自振荡实验生物过程的响应。由此得到了平衡点的稳定性条件以及以时滞$τ$为分支参数的极限环条件。在避免使用观察员、估计员或额外的实验室测量以防止计算或货币成本上升的假设下,为了控制的目的,我们将只考虑生物量的测量。一个简单的控制器,可以采用的比例作用控制器$u(t)=k_px(t)$,这是失败的稳定所获得的模型下提出的分析。另一个合适的选择是使用延迟控制器$u(t)=k_rx(t-h)$,即使当模型不稳定时,它也能成功地稳定模型。最后,通过数值模拟验证了所提出的理论结果。
2020-08-30 math.DS math.OC
LQ-optimal Sample-data Control under Stochastic Delays: Gridding Approach for Stabilizability and Detectability
研究了一类随机时滞采样系统的线性二次型最优控制问题。延迟由最后几次延迟随机确定。所提出的最优控制器可以有效地计算迭代求解Riccati差分方程,提供了离散时间马尔可夫跳系统等效的采样数据系统是随机可镇定和可检测。这些概念的充分条件的形式提供的线性矩阵不等式,从稳定控制器和状态观测器可以构造。
2018-05-17 math.OC
Predictor-based networked control under uncertain transmission delays
研究了具有大时变通信时延的网络化控制系统的状态反馈预测控制问题。我们表明,即使是一个小的执行器到执行器的延迟不确定性可能会导致一个非小的残差在网络控制系统,并揭示如何分析这样的系统。然后,我们设计了一个事件触发的基于预测器的控制器与采样测量和证明,根据延迟的不确定性,应该选择各种预测模型,以减少由于触发的误差。对于仅从控制器到执行器的网络系统,我们利用连续可用的测量,通过使用连续时间预测器和采用最近提出的事件触发控制的切换方法。通过一个推车上的倒立摆的例子,我们证明了所提出的方法是非常有效的不确定时变网络诱导延迟太大的系统是稳定的没有预测。
2016-11-04 math.OC
Co-Design of Delays and Sparse Controllers for Bandwidth-Constrained Cyber-Physical Systems
研究了具有反馈时滞的信息物理系统的稀疏性提升最优控制问题。延迟分为两类-即,层内延迟,以及网络层和物理层之间的层间延迟。我们的目标是通过设计这两个延迟的最佳组合以及稀疏状态反馈控制器,同时尊重给定的带宽约束,以最小化闭环系统的H2范数。为此,我们提出了一个双循环优化算法。内环采用交替方向乘子法(ADMM),处理减小H2范数和增加控制器稀疏性的矛盾方向。外环包括半定规划(SDP)为基础的松弛的非凸不等式稳定的协同设计的延迟与控制器。我们说明了这种算法使用模拟,突出了各个方面的延迟和稀疏性如何影响的稳定性和$\mc{H}_2$性能的LTI系统。
2020-03-12 cs.SY eess.SY math.OC
Dissipative stabilization of linear input delay systems via dynamical state feedback controllers: an optimization based approach
本文提出了一种有效的方法来解决线性输入时滞系统在耗散约束下的镇定问题,同时用一种新结构的控制器来补偿输入时滞的影响。该方法的灵感来自最近的发展,在数学处理的分布延迟和预测控制器,这是至关重要的解决方案的推导。一个重要的概念创新是使用一个参数化的动态状态反馈控制器(DSFC),控制器的维数等于控制输入的维数。通过Krasovskii泛函方法得到了耗散DSFC存在的一个充分条件,其中该条件包含一个双线性矩阵不等式.为了解决BMI,我们应用内凸近似算法,该算法可以基于预测控制器增益的显式构造来初始化。建议DSFC可以被认为是经典的预测控制器的扩展,从而能够补偿所有的逐点输入延迟的影响,同时满足耗散约束。最后给出了一个数值例子来说明所提方法的有效性。
2022-08-16 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Control Subject to Delays Satisfying an $\mathcal{H}_\infty$ Norm Bound
本文提出了一种表征分布式控制器的延迟约束引起的强连通通信图,实现了指定的闭环$\mathcal{H}_\infty$规范。受解决受延迟的$\mathcal{H}_2$问题的启发,我们利用通信图是强连接的这一事实,将控制器分解为局部有限冲激响应分量和全局但延迟的无限冲激响应分量。这使我们能够减少控制综合问题的线性矩阵不等式的可行性测试。
2014-02-10 math.OC
Fixed-Order H-infinity Optimization of Time-Delay Systems
H ∞控制器由于其鲁棒性和稳定性在控制理论中得到了广泛的应用。经典的H ∞控制器综合方法的有限维LTI MIMO的结果是高阶控制器的高阶植物,而低阶控制器在实践中所期望的。基于非光滑、非凸优化方法和最近发展起来的H ∞范数计算数值方法,设计了一类时滞系统的固定阶H ∞控制器.
2020-03-24 cs.SY eess.SY math.OC
Stability of PID-Controlled Linear Time-Delay Feedback Systems
由线性时滞对象和PID控制器组成的反馈系统的稳定性研究已有多年,其中Nyquist判据、Hermite-Biehler定理的推广和根定位法是著名的。这些研究的主要目的是确定允许稳定的控制器参数的范围。这些区域的边界的明确和完整的表达式和有限步数的计算程序,现在只适用于一阶植物,提供一个时间延迟。本文在庞特里亚金研究的基础上,对任意阶对象给出了同样的结果。
2008-02-15 math.OC
Optimal Controller Tuning Technique for a First-Order Process with Time Delay
提出一种基于 Padé 近似和 Routh-Hurwitz 稳定性分析的 FOPTD 过程 PID 控制器整定技术,消除时滞影响并实现最小相位系统,仿真证明其跟踪性能优于传统方法。
2023-04-08 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Stabilization Control for Discrete-time Markov Jump Linear System with Control Input Delay
本文研究具有控制输入时滞的马尔可夫跳变线性系的无穷时域最优控制与镇定问题。与以往工作不同的是,首次在显式下研究了系统的镇定充分必要条件,并利用耦合代数Riccati方程设计了无穷时域的最优控制器.通过引入一类新的Lyapunov方程,证明了在精确可观性假设下,具有控制输入时滞的MJLS在均方意义下可镇定当且仅当耦合代数Riccati方程有唯一的正定解.所得结果与具有输入时滞的标准系统的最优控制和镇定问题是平行的。
2019-02-17 math.OC
Fixed-order H-infinity control for interconnected systems using delay differential algebraic equations
针对系统状态、输入和输出均存在时滞的一般时滞系统,分析并设计了H ∞控制器。我们允许设计者选择控制器的顺序,并在控制器中引入恒定的时间延迟。被控对象和控制器的闭环系统由一个时滞微分代数方程(DDAEs)系统建模。DDAE建模框架的优点是,任何系统和控制器的互连容易出现各种类型的延迟,可以处理在一个系统的方式,而不使用任何消除技术。我们提出了一个预测正确的算法的H-无穷范数计算的DDAE描述的系统。我们分析了H-无穷范数的性质。特别是,我们说明,它可能是敏感的任意小的延迟扰动。由于这种敏感性,我们引入了强H-无穷范数,明确考虑到小延迟扰动,不可避免的在任何实际控制应用。我们提出了一个数值算法来计算强H-无穷范数的DDAE。利用该算法和计算强H ∞范数关于控制器参数的梯度,基于非光滑、非凸优化方法最小化闭环系统的强H ∞范数。通过这种方法,我们调整控制器的参数和设计的H ∞控制器具有指定的顺序或结构。
2020-03-19 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Control for Discrete-time Markov Jump Linear System with Control Input Delay
研究了具有输入时滞的离散Markov跳变线性系的有限时域最优控制问题。同时考虑了跳变参数和输入延时之间的相关性,这是设计的基本难点。其关键技术之一是求解由改进的最大值原理得到的延迟前后跳参数差分方程,另一个是引入“d步向后公式”。基于所提出的技术,一个充要条件的最优控制器存在的显式形式和最优控制器的解析解提供。最优控制器是当前时间状态和历史时间控制输入的线性函数,其中反馈增益是通过求解一种新型的耦合差分Riccati方程得到的一组跳变参数矩阵。推导的关键步骤是建立系统的协态与实态之间的关系。本文的结果可以看作是标准情况的推广,在这种情况下,只有一个操作模式。
2018-08-19 math.OC
Prescribed Performance Control of Uncertain Higher Relative Degree Nonlinear Systems in the Presence of Delays
Martin Luther University Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁路德大学);University of Paderborn(帕德博恩大学);Aristotle University of Thessaloniki(塞萨洛尼基亚里士多德大学)
针对存在状态测量和输入信号延迟的不确定高相对度非线性系统,提出一种基于预设性能框架的延迟相关性能校正机制,确保闭环信号有界且跟踪误差严格保持在动态调整的性能包络内。
2026-10-14 math.OC
Robustness of Distributed Averaging Control in Power Systems: Time Delays & Dynamic Communication Topology
分布式平均积分(DAI)控制器在电力系统中的应用越来越普遍。到目前为止,文献主要集中在干扰抑制,稳态最优性和适应复杂的物理系统模型,而不考虑网络和通信层的不确定性,也不考虑其对鲁棒性和性能的影响。在本文中,我们推导出充分的延迟依赖条件的二次频率DAI控制的电力系统的鲁棒稳定性的异构通信延迟,链路故障和数据包丢失。我们的分析考虑到常数以及快速变化的延迟,它是基于一个共同的严格递减Lyapunov-Krasovskii功能。这些条件说明了DAI控制器的鲁棒性和性能之间的内在权衡。我们的稳定性证书的有效性和严密性通过一个数值例子的基础上昆杜尔的四机两区域测试系统。
2017-02-06 math.OC
Systems with both constant and time-varying delays: a switched systems approach and application to observer-controller co-design
在本文中,我们研究了应用切换系统的稳定性准则来推导系统的时滞依赖条件的影响下,一个常数和一个时变时滞。我们的方法的主要新颖之处在于使用路径完整的李雅普诺夫技术以及一个新的修改功能的命题,以获得凸分析条件,同时避免了需要计算的停留时间为每个模式在切换系统表示,通常在\textit{switched approach}的时滞系统。此外,我们利用发达国家的分析,以获得线性矩阵不等式的闭环稳定的系统与时变传感器延迟通过基于补偿器。数值例子说明了所提出的方法。
2022-09-11 cs.SY eess.SY math.OC
Multi-objective LQR with Optimum Weight Selection to Design FOPID Controllers for Delayed Fractional Order Processes
School of Electronics and Computer Science, University of Southampton(南安普顿大学电子与计算机科学学院);Department of Power Engineering, Jadavpur University(贾达普大学动力工程系);Department of Earth Science and Engineering, Imperial College London(帝国理工学院地球科学与工程系);Reactor Control Division, Bhabha Atomic Research Centre(巴哈原子研究中心反应堆控制部)
本文提出基于LQR技术的分数阶PID控制器最优折中设计方法,通过两个冲突的时间域控制目标解决有延迟分数阶系统的控制问题,并通过数值模拟验证了两种延迟处理技术的优劣及负载扰动抑制能力。
2016-11-29 cs.SY eess.SY math.DS
Global rational stabilization of a class of nonlinear time-delay systems
本文主要是针对非线性时滞系统引入一种新的稳定性概念--有理稳定性。根据Lyapunov型,得到了合理稳定的各种充分条件.在时滞相关的条件下,我们提出了一个非线性时滞观测器来估计系统的状态,一个状态反馈控制器和基于模糊控制器的控制器的理性稳定性。此外,还利用输出反馈证明了系统的全局有理稳定性.最后,本研究提出模拟结果,以显示所建议的策略的可行性。
2018-09-14 math.AP math.OC
IQC-Based Output-Feedback Control of LPV Systems with Time-Varying Input Delays
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文提出基于IQC框架的LPV系统输出反馈控制方法,通过参数依赖的Lyapunov函数和动态IQC乘子,解决具有时变输入延迟的$\mathcal{H}_\infty$控制问题,提高性能和计算效率。
2026-03-08 cs.SY eess.SY math.OC
The role of communication delays in the optimal control of spatially invariant systems
本文研究空间不变系统中通信延迟对最优比例反馈控制的影响,通过频域解耦推导出昂贵控制和小延迟下的精确控制器表达式,并证明延迟会削弱控制效果、扩大通信范围。
2025-09-11 cs.SY eess.SY math.AP
Stability Margins of $\mathcal{L}_1$ Adaptive Controller: Part II
在本文的第一部分,我们已经开发了一种新的$\mathcal{L}_1$适应控制架构,使快速适应,并导致一致有界的瞬态和渐近跟踪系统的两个信号,输入和输出,同时。在本文中,我们推导出的稳定裕度的$\mathcal{L}_1$适应控制结构,包括时间延迟和增益裕度存在时变有界干扰。仿真验证了理论研究结果。
2006-08-15 math.OC
Modeling, analysis and design of linear systems with switching delays
我们考虑离散时间LTI系统的状态反馈的建模,稳定性分析和控制器设计问题,当致动信号受到切换传播延迟,由于例如在多跳通信网络中的路由。我们展示了如何将这些系统建模为常规切换线性系,作为推论,我们提供了一个(指数时间)鲁棒稳定性分析算法。我们还表明,一般的稳定性分析问题是NP-困难的一般。即使在这里研究的系统本质上是切换系统,我们表明,他们的特殊结构允许的动态分析的理解,甚至有效的算法的一些问题:例如,我们给出了一个算法,计算在有限数量的步骤中的最小前瞻性知识的延迟必要实现可控性。最后,我们表明,当开关信号不能被测量,它可以是必要的,使用非线性控制器稳定线性植物。
2014-01-08 math.OC
Temperature control by a state-delay nash strategy: theory and experiments
Autonomous University of the State of Hidalgo(伊达尔戈自治大学);Autonomous University of Nuevo León(新莱昂自治大学);Technological Institute of Morelia(莫雷利亚理工学院)
将纳什均衡算法扩展到具有状态延迟的确定性系统,使用带广义交叉项的线性二次型性能指标,通过构造性方法推导策略并证明闭环稳定性,在ESP32微控制器热原型上实验,与商用PID控制器对比。
2026-06-06 math.OC
Output Feedback H_2 Model Matching for Decentralized Systems with Delays
针对一类延迟信息共享模式,提出一种基于集中式Riccati方程解和有限脉冲响应分解的输出反馈H_2模型匹配控制器,通过集中谱分解与二次规划构造最优解。
2012-09-17 cs.SY eess.SY math.OC
Robustness of Delayed Higher Order Sliding Mode Control
Aix-Marseille University(艾克斯-马赛大学);Inria, Univ. Lille, CNRS, UMR 9189 - CRIStAL(法国国家信息与自动化研究所,里尔大学,法国国家科学研究中心,CRIStAL联合实验室);Facultad de Ingenieria, Universidad Nacional Autonoma de Mexico(墨西哥国立自治大学工程学院);Department of Information Technologies and AI, Sirius University of Science and Technology(西里斯科学技术大学信息技术与人工智能系)
本文提出了一种基于ISS隐式Lyapunov-Razumikhin函数方法,研究延迟高阶滑模控制器对测量噪声和非匹配扰动的鲁棒性,并通过仿真验证其有效性。
2025-12-19 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Two Player LQR State Feedback With Varying Delay
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出了解决双玩家分布式LQR问题的显式解,考虑控制器间通信链路的时变延迟。通过扩展动态规划方法,证明在合适假设下,最优控制动作与信息线性相关,控制器具有分段线性动态特性。
2014-03-30 cs.SY eess.SY math.OC
Stabilization of 2D discrete switched systems with state delays under asynchronous switching
School of Automation, Nanjing University of Science and Technology(南京理工大学自动化学院)
针对控制器切换滞后于系统切换的异步切换问题,采用驻留时间方法设计状态反馈控制器,实现具有状态时滞和范数有界不确定性的Roesser型二维离散切换系统的鲁棒指数镇定。
2012-07-09 cs.SY eess.SY math.DS
A numerical approach to the co-design of PID controllers and low-pass filters for time-delay systems
ENSTA, Institut Polytechnique de Paris(国立高等航空航天学院,巴黎理工学院);KU Leuven(鲁汶大学)
本文提出一种数值优化方法,用于协同设计PID控制器和低通滤波器,以优化时滞系统的性能,通过直接最小化滤波闭环系统的谱绝对值来同时优化PID增益和滤波常数。
2026-04-17 cs.SY eess.SY math.OC
User manual and tutorial for ISIM1s: a tiny MATLAB package for single stage invariant manifold-guided impulsive stabilization of delay equations
ISIM1s由几个MATLAB函数和一个脚本组成,可用于导出延迟微分方程的稳定脉冲控制器。本文档既可作为手册,也可作为ISIM 1s软件包功能的教程。在解释主要的MATLAB脚本之前,提供了理论上保证稳定的情况的简要背景。该教程演示了如何包可以用来获得稳定的脉冲控制器的延迟微分方程的各种复杂性尺度。重点放在各种调整参数的作用。
2021-02-12 cs.SY eess.SY math.OC
Memory Resilient Gain-scheduled State-Feedback Control of Uncertain LTI/LPV Systems with Time-Varying Delays
KTH, School of Mathematics(瑞典皇家理工学院数学学院);GIPSA-Lab, Departement of Control Systems (former LAG), Grenoble Universités, ENSE 3(格勒诺布尔大学 GIPSA 实验室控制系统系(原 LAG));IRCCyN - Centrale de Nantes(南特中央理工学院 IRCCyN)
针对具有时变时滞的不确定LTI/LPV系统,提出一种通过状态反馈控制器实现鲁棒镇定且对时滞不确定性具有弹性的方法,并统一了无记忆和精确记忆控制器。
2012-04-04 cs.SY eess.SY math.CA
Communication Delay Co-Design in $\mathcal{H}_2$ Distributed Control Using Atomic Norm Minimization
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出利用原子范数最小化设计通信架构,通过二次锥规划实现H2分布式最优控制中的通信架构与控制律协同设计。
2015-09-20 cs.SY eess.SY math.OC
The H2 Control Problem for Quadratically Invariant Systems with Delays
University of Minnesota(明尼苏达大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出二次不变通信延迟模式的输出反馈H2问题的新解法,将稳定控制器特征描述为凸模型匹配问题,并将分布式H2问题转化为有限维二次规划问题。
2014-10-08 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Control of Multi-Agent Systems with Processing Delays
本文研究了具有固定通信延迟的异构多智能体网络协作控制问题,在LQG假设下无需离散化即可求出最优分散控制器的闭式解,其实现由LTI和FIR组件构成且具有直观的观测器-调节器架构。
2024-01-07 cs.SY eess.SY math.OC
A scalable controller synthesis method for the robust control of networked systems
针对具有大量相同子系统的网络化系统,基于H ∞控制框架,讨论了一种可扩展控制器综合方法。各个子系统的动态特性由相同的线性时不变延迟微分方程描述,并明确考虑了传输和通信延迟的影响。所提出的方法是基于这样的结果,即在一个特定的假设下,描述子系统之间的互连图,整个系统的H-无穷范数的上界的一个单独的子系统的鲁棒H-无穷范数与一个额外的不确定性。因此,本文将简要讨论最近开发的计算最后一个量的方法。然后通过直接最小化控制器参数中的该上界来获得所得到的控制器。
2020-09-09 cs.SY eess.SY math.OC
Robust reliable control of uncertain 2D discrete switched systems with state delays
研究了一类由Roesser型模型表示的具有状态时滞的不确定2D离散切换系统的鲁棒可靠控制问题。假设参数不确定性是范数有界的。首先,建立了具有状态时滞的离散2D系统指数稳定的时滞相关的充分条件。然后,平均停留时间的概念扩展到2D切换系统,和一个可靠的状态反馈控制器的线性矩阵不等式(LMIs),使得所得到的闭环系统是指数稳定的所有容许的不确定性和执行器故障。停留时间的方法是用于稳定性分析和控制器设计。最后,一个例子来证明所提出的方法的有效性。
2012-10-09 math.DS math.OC
Deterministic and Stochastic Approaches to Supervisory Control Design for Networked Systems with Time-Varying Communication Delays
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Swiss Federal Institute of Technology Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本文提出一种监督控制结构,通过多控制器单元中的监督器触发最合适的控制器,利用平均驻留时间切换和多重Lyapunov-Krasovskii泛函,基于半定规划验证稳定性并解决状态反馈综合问题,并扩展到延迟模式由马尔可夫链描述的情形,仿真验证了有效性。
2013-03-27 cs.SY eess.SY math.OC
Fractional Order Fuzzy Control of Nuclear Reactor Power with Thermal-Hydraulic Effects in the Presence of Random Network Induced Delay and Sensor Noise having Long Range Dependence
Jadavpur University(贾达普大学);University of Southampton(南安普顿大学);Indian Institute of Technology Delhi(德里印度理工学院);Bhabha Atomic Research Centre(巴哈原子研究中心)
本文提出一种分数阶模糊PID控制器,用于在随机网络延迟和长程依赖传感器噪声存在下控制核反应堆功率,通过遗传算法优化实现鲁棒性。
2013-06-16 cs.SY eess.SY math.OC
Feedback stabilization of dynamical systems with switched delays
ICTEAM Institute, Université catholique de Louvain(卢森堡天主教大学 ICTEAM 研究所);University of L’Aquila(拉奎拉大学)
针对无线多跳通信网络引起的切换传播时滞,将问题建模为无约束切换系统,提出任意精度的近似稳定性分析方法,并证明稳定性验证的NP难性。
2012-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Second-Order Consensus of Networked Mechanical Systems With Communication Delays
Beijing Institute of Control Engineering(北京控制工程研究所);Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences(中国科学院自动化研究所)
本文研究了存在非均匀通信延迟的网络机械系统二级共识问题,提出自适应控制器和分布式速度观测器实现二级共识,证明位置和速度同步,并收敛到初始值的加权平均。
2014-02-28 cs.SY eess.SY math.OC
Control Barrier Functions for Sampled-Data Systems with Input Delays
本文认为,一般的问题,理论上安全的控制器过渡到硬件。具体地说,我们探讨应用控制障碍函数(CBF)的采样数据系统:系统不断发展,但其控制行动是在离散的时间步长计算。虽然这种模型公式比其连续对应物更不常用,但它更准确地模拟了实践中大多数控制系统的现实,使安全保证更具影响力。在这种情况下,我们证明了强大的零阶保持控制器以及状态不确定性的集合不变性,而不需要明确计算任何控制不变集。然后,它表明,可以利用这个配方来解决在这个系统中的输入延迟,其结果是CBF的约束,是仿射的输入。结果表明,在一个不稳定的赛格威机器人系统的实时高保真仿真。
2020-05-13 cs.SY eess.SY math.OC
A Spectrum-based Filter Design for Periodic Control of Systems with Time Delay
针对带输入时滞的稳定线性系统周期控制,本文基于内模控制通过零极点配置设计滤波器,并用LQR准最优配置极点,经非同位质量-弹簧-阻尼器实验验证其可行性与有效性。
2025-05-14 cs.SY eess.SY math.OC
Leveraging Vehicle Connectivity and Autonomy to Stabilize Flow in Mixed Traffic Conditions: Accounting for Human-driven Vehicle Driver Behavioral Heterogeneity and Perception-reaction Time Delay
人类驾驶的不稳定性往往会触发不希望的波,随着连续的驾驶员反应从错误的车辆传播到上游的车辆,这些波会放大。这种现象被称为幻影拥堵,在文献中被认为是交通拥堵的主要原因之一。本文的前提是,车辆自动化和连接可以帮助缓解这种拥堵。在本文中,我们设计了一个控制器,用于连接和自动驾驶汽车(CAV),以稳定的人驾驶车辆(HDV)的流量,是CAV的上游,从而降低碰撞风险,在上游交通环境。在模拟混合交通流中的HDV动态时,我们充分考虑了HDV驾驶员的异质性和与其感知反应时间相关的时间延迟。我们可以发现,与不考虑人类驾驶员潜在时间延迟和异质性的情况相比,CAV可以稳定的HDV的最大数量更低。这一结果表明,HDV行为的异质性和时间延迟损害了CAV稳定交通的能力。因此,在设计CAV控制器的交通稳定,它是必不可少的考虑这种不确定性相关的条件。在我们的演示中,我们还表明,所设计的控制器可以显着提高混合交通流的稳定性和流中的CAV和HDV的安全性。结果是有用的实时校准的模型参数,表征HDV运动的混合流。
2020-08-17 cs.SY eess.SY math.OC
Stabilization of First-Order Partial Integro-Differential Equations with Concurrent Input and State Delays
School of Information and Intelligent Science, Donghua University(东华大学信息智能科学学院)
针对带并发输入与状态时滞的一阶偏积分-微分方程,本文提出基于反步的边界控制器,通过构造两类积分变换实现镇定与时滞补偿,经数值仿真验证了控制器的有效性。
2026-08-05 cs.SY eess.SY math.AP
Dynamical State Feedback Control for Linear Input Delay Systems, Part I: Dissipative Stabilization via Semidefinite Programming
本文提出了一种基于半正定规划的框架,用于解决输入延迟系统的稳定问题,通过参数化线性动态状态反馈方法实现耗散稳定。
2025-12-01 cs.SY eess.SY math.OC