Static Output Feedback Synthesis of Time-Delay Linear Systems via Deep Unfolding
提出了一种基于深度展开的时滞线性系镇定方法。深度展开是一种设计和改进迭代算法的新兴框架，在信号处理领域引起了广泛的关注。本文提出了一种通过深度展开设计静态输出反馈增益以镇定时滞线性系的算法。在该算法中，学习部分由机器学习社区开发的NeuralODE驱动，而增益验证则由系统和控制理论中开发的线性矩阵不等式执行。通过数值模拟说明了该算法的有效性。
2022-05-19 math.OC
Cooperative Output Regulation of Discrete-Time Linear Time-Delay Multi-agent Systems
本文利用分布式观测器方法研究了离散线性时滞多智能体系统的合作输出调节问题。与连续时间线性时滞多智能体系统的相同问题相比，该问题具有两个新的特点。首先，在存在时滞的情况下，离散时间线性系的调节器方程不同于连续时间线性系的调节器方程。其次，在通信图连通的标准假设下，任何连续时间线性领导系统的分布式观测器总是存在的。然而，对于离散时间系统，情况并非如此，分布式观测器的行为要复杂得多。因此，我们将首先研究离散分布观测器的存在性，然后提出分布式动态输出反馈控制律的问题的可解性。
2015-12-14 math.OC
Output regulation for a reaction-diffusion system with input delay and unknown frequency
针对同时存在输入时滞和完全未知扰动的反应-扩散系统，提出结合模态分解与双观测器的自适应控制架构，实现状态与扰动实时估计，通过跟踪误差控制器达到输出指数收敛，并经数值仿真验证。
2025-04-21 math.OC
On the Computation of $π$-Flat Outputs for Linear Time-Delay Systems
本文研究线性时变时滞系统。通过引入$π$ -平坦输出，在\cite{Mounier_95,Fliess_96}（也参见\cite{Rudolph_03,Chyzak_05}）中首次提出了将微分平坦度\cite{Fliess_95}的概念扩展到该上下文中。粗略地说，这意味着每个系统变量都可以表示为特定输出$y$、其有限数量的时间导数、时间延迟和预测的函数，后者由预测算子$π^{-1}$产生。我们提出了一个简单的和建设性的算法计算的$π$ -平坦的输出多项式代数的概念，特别是Smith-Jacobson分解的多项式矩阵的基础上。一些例子来说明所提出的方法。
2010-12-31 math.DS 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
Static Output Feedback Stabilization of Linear Systems with Multiple Delays
University of Brasília（巴西利亚大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文提出了一种利用静态输出反馈控制稳定时滞系统的新型方法，通过扩展到时滞系统的新状态空间表示，将之前用于常微分方程的凸优化方法进行了扩展，解决了两个凸优化问题，并通过投影引理的扩展实现了对无限维系统的应用，显著降低了保守性。
2026-05-15 math.OC
Static State and Output Feedback Synthesis for Time-Delay Systems
本文研究了具有输入时滞的线性系的静态反馈增益的设计问题。该合成是基于使用Lyapunov-Krasovskii定理和用LMI表示的Bessel-Legendre不等式进行的稳定性分析。得到了一些双线性非凸矩阵不等式，从而从分析走向综合。然后，他们很难解决，并给出了一个迭代的LMI程序，利用消除引理。自然地，引入松弛变量，然后，在优化过程之后，提出它们的值以减少保守性。两个主要推论讨论了静态和输出反馈综合。最后，提出了一个比较，并表明，这种提法引入小保守性。
2018-02-21 math.OC
H\infty-Optimal Observer Design for Linear Systems with Delays in States, Outputs and Disturbances
本文研究了具有多个状态时滞、输出时滞和干扰时滞的线性系的H \infty -最优估计问题。首先，我们制定的H \infty -最优估计问题的延迟微分方程（DDE）的框架。接下来，我们构造了一个等价的偏积分方程（PIE）表示的最优估计设计框架。然后，我们表明，在PIE框架中，H \infty -最优估计合成问题可以构成为线性PI不等式（LPI）。LPI是LMI对部分积分（PI）算子代数的推广，可以使用PIETOOLS工具箱求解。最后，我们将最优估计量的PIE表示转换回ODE-PDE表示-一种类似于DDE的形式，但对无限维状态（时间历史）的估计进行了校正。数值例子表明，我们提出的合成条件产生的估计与可证明的H \infty -增益界是精确到小数点后4位小数位相比，使用基于Pade的离散化得到的结果。
2020-04-09 math.OC
Boundary Output Feedback Stabilization of Reaction-Diffusion PDEs with Delayed Boundary Measurement
研究了具有时滞边界测量的一般一维反应扩散偏微分方程的边界输出反馈镇定问题。输出采用Dirichlet或Neumann迹的形式。输出延迟可以任意大。该控制策略由一个有限维观测器和一个预测器组成，该观测器用于观测PDE的第一模式的延迟版本，该预测器用于获得在当前时间要应用的控制输入。对于任何给定的输出延迟值，我们评估所得到的闭环系统的稳定性，提供了观察器的顺序被选择足够大。利用这一结果，我们讨论的情况下，同时输入和输出延迟的控制策略的扩展。
2021-06-25 cs.SY eess.SY math.OC
A Flat System Possessing no (x,u)-Flat Output
一般来说，非线性系统的平坦输出可能取决于系统的状态和输入以及后者的任意数量的时间导数。如果已知也依赖于输入的时间导数的平坦输出，则可以提出是否也存在独立于这些时间导数的平坦输出的问题，即，（x，u）平坦输出。到目前为止，是否每个平坦系统也具有（x，u）平坦输出的问题一直是开放的。本文通过一个反例证明了这一猜想是错误的。我们提出了一个双输入系统，它是差分平坦的平坦输出取决于状态，输入和一阶时间导数的输入，但不具有任何（x，u）-平坦的输出。证明依赖于这样一个事实，即每一个（x，u）平坦的两个输入系统可以精确线性化后，最多dim（x）倍延长其（新）输入后，一个适当的输入变换已被应用。
2022-09-20 math.DS math.OC
Closed-form expressions for the pure time delay in terms of the input and output Laguerre spectra
本文在输入信号平方可积假设下，利用带多项式Markov参数的离散卷积算子统一处理连续与离散时间，推导了纯时间延迟关于输入输出Laguerre谱的闭式表达式，可用于非持续输入的时间延迟估计。
2023-06-20 math.DS math.OC
Boundary Output Feedback Stabilization of State Delayed Reaction-Diffusion PDEs
本文研究了一类反应扩散方程在反应项中存在状态时滞时的边界输出反馈镇定问题。控制输入通过Robin边界条件应用，而系统输出被选择为Dirichlet或Neumann边界迹线。该控制策略采用基于有限维双稳态控制器的形式，其具有反馈和观测器增益，所述反馈和观测器增益被计算以支配状态延迟项。对于任意给定的状态时滞，只要观测器的阶数足够大，我们证明了闭环系统的指数稳定性。
2021-05-31 cs.SY eess.SY math.OC
About Adaptive Singular Systems with External Delay
本文主要研究具有单外点时滞的未知参数化、已知阶单输入单输出线性定常无脉冲奇异动态系统的鲁棒稳定适应控制。该控制律是极点配置型的，仅基于输入/输出测量和参数估计。参数估计包括适应死区，以防止潜在的不稳定性所造成的干扰和未建模的动态。详细研究了Weierstrass标准形，通过给定的同阶任意状态空间实现的可测条件讨论了能控性和能观性。
2008-04-04 math.OC
Sampled-data implementation of derivative-dependent control using artificial delays
我们研究了依赖于输出及其导数的线性控制器的采样数据实现。首先，我们考虑一个相对度为$r\ge 2$的LTI系统，它可以用$r-1$的输出导数来镇定。然后，我们考虑二阶系统的PID控制。在这两种情况下，欧拉近似用于衍生物引起的延迟采样数据控制器。给定一个导数相关的控制器，稳定的系统，我们展示了如何选择的延迟采样数据控制器的参数，保持足够快的采样下的稳定性。最大采样周期从LMI获得，该LMI是使用延迟项的泰勒展开式导出的，其中延迟项由适当的Lyapunov-Krasovskii泛函补偿。最后，我们介绍了事件触发机制，可以减少用于稳定的采样控制信号的量。
2018-01-17 math.OC
Dissipativity-based static output feedback design for discrete-time LTI systems with time-varying input delays
针对具有输入时变时滞的开环不稳定离散系统，提出了一种新的基于时滞相关耗散的凸性条件（以线性矩阵不等式的形式表示），用于设计静态输出反馈（SOF）镇定增益.一个修改后的定义QSR-耗散结合使用Lyapunov-Krasovskii泛函作为存储功能和Finsler引理的应用程序导致收集的非交互式设计条件。我们发现，不同于大多数作品处理控制器设计的时滞系统，开发的条件目前非常小的保守性相比，稳定性分析条件，得出相同的策略。由于是具有单位输出矩阵的SOF的特殊情况，静态状态反馈（SSF）增益也可以从条件中简单地计算出来。
2021-07-02 cs.SY eess.SY 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
Output Feedback Tracking Control for a Class of Uncertain Systems subject to Unmodeled Dynamics and Delay at Input
Beihang University（北京航空航天大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）
针对含未建模高频增益和输入时滞的非线性不确定系统，通过加性分解将不确定系统转化为无不确定性系统，并设计输出反馈跟踪控制器，在三个基准示例上验证了有效性。
2012-01-25 cs.SY eess.SY math.OC
Flatness-based pre-compensation of laser diodes
研究了半导体激光器的物理非线性动力学模型。我们提出了一种基于差分平坦度的前馈控制方案，用于设计输入电流调制以补偿二极管失真。目标是将射频电流调制无失真地转换为离开激光二极管并进入光纤的光调制。我们证明了基于动态电子和光子平衡的标准物理动力学模型是平坦的系统，当电流被认为是控制输入，平坦的输出是光子数（正比于光功率）。我们证明了输入电流是一个仿射映射的平坦的输出，它的对数和它们的时间导数到二阶。当平坦输出是具有缓慢变化的幅度和相位的几乎谐波信号时，这些导数允许精确的解析近似。然后，可以设计简单的模拟电子电路来编码我们基于平坦性的方法所需的非线性计算的近似值。与商业二极管的参数的仿真说明了这种预补偿方案的实际利益，其鲁棒性与建模和模拟实现误差。
2007-09-24 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
Multi-input control-affine systems static feedback equivalent to a triangular form and their flatness
本文给出了具有m+1个输入的局部静态反馈的控制系统的完整的几何特征，当m=1时，局部静态反馈等价于与链式形式相容的三角形形式，当m>1时，局部静态反馈等价于与m-链式形式相容的三角形形式。它们是X平面系统。我们提供了一个系统的一阶偏微分方程的解决，以找到所有的x平坦的输出，m=1，分别所有最小的x平坦的输出，m>1。我们通过例子来说明我们的结果，特别是通过一个应用程序的机械系统：硬币滚动不滑动的移动表。
2014-11-23 math.OC
Stability and performance analysis of linear positive systems with delays using input-output methods
Swiss Federal Institute of Technology–Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文基于输入输出方法，利用缩放小增益定理和积分线性约束，为分析具有不确定线性算子的线性正系统提供了非保守条件，推导了离散/分布/中性时滞系统及线性差分方程的稳定性结果，并扩展了对角Riccati稳定性方程的应用。
2017-03-01 cs.SY eess.SY math.OC
Predictor-Based Output Feedback for Nonlinear Delay Systems
Technical University of Crete（克里特理工大学）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
针对输入和输出存在任意长时滞的非线性系统，提出两种仅使用输出反馈的全局镇定方法，分别适用于一般非线性系统和全局Lipschitz严格反馈系统。
2011-08-23 cs.SY eess.SY math.OC
On the Fundamental Properties of Linear Parameter-Varying Dynamic Systems Under Parametrical Multi-Perturbations. Applications to Time-Delay Systems. Preliminary Results
本文讨论了在适当的有界集合中计算参数多重扰动的容许集的问题的统一方法，使得参数变化线性动力系统的某些基本性质保持不变，只要所谓的（即无扰动的）标称系统具有这些性质。参数多重扰动集包括动力学矩阵中参数多重扰动的任意组合，也包括控制矩阵、输出矩阵和输入-输出关联矩阵中参数多重扰动的任意组合，这些参数多重扰动属于复空间中某个给定的有界域。研究的各种性质是可控性，可观性，输出可控性和存在的最小状态空间实现连同关联存在或不关联解耦，传输和不变零点。所有的参数矩阵，包括标称和扰动的参数，参数的动态系统可以是实的或复杂的。用一种简单的方法计算了多参数摄动的半径。然后将所得结果应用于有限个点内时滞和参数多重扰动系统，并将这种系统的状态空间描述与以前研究的一般描述进行比较。特别是，贡献的延迟的频谱描述被同化的一组变化的参数在域中的一般描述的贡献。
2008-03-27 math.OC
Towards Automatic Identification of Globally Valid Geometric Flat Outputs via Numerical Optimization
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本研究针对任意机器人系统难以识别平坦输出的问题，利用对称性、黎曼几何与李群理论，将寻找全局有效等变平坦输出转化为优化问题，并近似转写为二次规划，提出一种从系统模型自动识别几何平坦输出的数值方法。
2023-05-16 cs.RO math.DG math.OC
Delayed finite-dimensional observer-based control of 2D linear parabolic PDEs
本文将一维热方程的延迟鲁棒有限维观测器控制方法扩展到二维抛物型偏微分方程，通过模态分解、向量Lyapunov泛函和向量Halanay不等式给出LMI稳定性条件，并证明其可行性。
2024-01-14 cs.SY eess.SY math.OC
Active queue management for alleviating Internet congestion via a nonlinear differential equation with a variable delay
用于减轻因特网拥塞的主动队列管理（AQM）已经通过各种反馈控制合成，特别是P、PI和PID调节器，通过使用线性近似来解决，其中"往返时间“，即，假定延迟是恒定的。在这里，通过使用20多年前引入的具有可变延迟的非线性模型来解除这一约束。这种延迟与拥塞现象密切相关，可以被视为“平坦输出”。所有其他系统变量，特别是控制变量，即，分组丢失率被表示为延迟及其导数的函数：如果延迟保持恒定，则它们被冻结。这种类似平坦性的特性，证明了迄今为止所采用的线性近似的数学差异，也产生了我们的控制策略，分为两步：首先，设计开环控制，这要归功于简单的基于平坦性的控制技术，其次，通过无模型控制（MFC）关闭环路，以考虑严重的模型失配，比如TCP会话的数量。几个令人信服的计算机模拟，这是很容易实现的，提出和讨论。
2023-02-19 cs.NI cs.SY eess.SY
Predictor-Based Output Feedback Stabilization of an Input Delayed Parabolic PDE with Boundary Measurement
本文研究了具有任意大输入时滞的一般一维反应扩散偏微分方程的输出反馈边界镇定问题。我们考虑了Dirichlet/Neumann/Robin边界条件的情形，同时考虑了边界控制和边界条件。边界测量采用狄利克雷迹或诺依曼迹的形式。所采用的控制策略是由一个有限维观测器估计的第一模式的PDE耦合预测器，以补偿输入延迟。在这种情况下，我们表明，对于任何任意值的输入延迟，控制策略实现闭环系统的指数稳定，系统轨迹评估$H^1$规范（也在$L^2$规范的情况下的Dirichlet边界测量），只要观察员的尺寸选择足够大。报告证明这一结果需要同时使用（非齐次）原始版本的PDE和它的等效齐次表示进行控制设计和稳定性分析。
2022-01-03 cs.SY eess.SY math.OC
State Observation of Affine-in-the-States Systems with Unknown Time-Varying Parameters and Output Delay
本文研究了具有时滞和未知参数的仿射状态时变系统的自适应状态观测问题。考虑了[Bobtsov et al. 2021 a]和[Bobtsov et al. 2021 c]中提出的结果的发展。许多研究人员已经研究了已知参数的情况（参见[Sanz et al. 2019，Bobtsov et al. 2021 b]及其参考文献），其中与本文采用的方法类似，系统被视为线性时变系统。我们证明了[Ortega et al. 2015，2021]中提出的基于参数估计的观测器（PEBO）设计为未知参数情况提供了一种非常简单的解决方案。此外，当PEBO与动态回归扩展和混合（DREM）估计技术结合使用时[Aranovskiy等人，2016年，Ortega等人，2019年]，估计的状态在固定时间内收敛，具有极弱的激励假设。
2021-12-06 math.DS math.OC
Sampled-Data Observers for Delay Systems and Hyperbolic PDE-ODE Loops
本文研究了具有离散和分布状态和输出时滞系统的采样观测器和基于采样器的输出反馈稳定器的设计问题。所得结果可应用于严格反馈结构的时滞系统、具有非局部项的迁移偏微分方程以及带有迁移偏微分方程的常微分方程的反馈关联.所提出的设计方法包括利用现有的观测器，其特点是鲁棒指数收敛的误差时，连续时间的输出测量。观测器，然后修改，主要是通过添加一个样本间输出预测，以补偿数据采样的影响。使用李雅普诺夫稳定性工具和小增益分析，我们证明了鲁棒指数稳定的误差是保留的，提供的采样周期不是太大。最后给出了化学反应器的状态观测和输出反馈镇定的例子。
2019-07-15 cs.SY eess.SY math.OC
Constraints on Nonlinear Finite Dimensional Flat Systems
本章提出了一种方法，以嵌入的输入/状态/输出约束在一个统一的方式到微分平坦系统的轨迹设计。为此，我们将平面输出（或参考轨迹）专门化为Bezier曲线。使用平坦性，系统的输入/状态可以表示为贝塞尔曲线平坦输出及其导数的组合。因此，我们显式地获得了输入/状态Bezier曲线的控制点的表达式作为平坦输出的控制点的组合。通过对后者的控制点施加所需的约束，我们找到了输出贝塞尔控制点的可行区域，即一组可行的参考轨迹。
2020-11-11 cs.SY eess.SY math.OC
Cubic Observers for a Class of Nonlinear Systems with Input and output delays
本文利用最近提出的三次观测器对一类非线性系统进行状态估计。三次观测器被提出作为线性观测器的替代，以提高收敛速度和鲁棒性。结果表明，所提出的立方观测器可以提高估计相比，线性观测器用于相同的过程。所提出的观测器可以看作是线性观测器的推广。为了进一步增强立方观测器，提出了一种复合观测器，它结合了高增益观测器的设计原则和立方观测器的结构。一个例子是显示建议的观察员的功效。
2019-12-22 cs.SY eess.SY math.OC
The Role of Symmetry in Constructing Geometric Flat Outputs for Free-Flying Robotic Systems
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Michigan（密歇根大学）
力学系统自然地在描述其固有对称性的主丛上演化。随后分解的配置流形到一个对称群和内部形状空间提供了深刻的见解，许多机器人和生物系统的运动。另一方面，微分平坦性的属性使得各种机器人系统的高效，有效的规划和控制算法成为可能。然而，一个实用的方法，找到一个平坦的输出任意机器人系统仍然是一个悬而未决的问题。在这项工作中，我们展示了这两个域之间令人惊讶的新的连接，首次采用对称性直接构建一个平坦的输出。我们提供了充分的条件存在的平凡化的丛，其中的组变量本身是一个平坦的输出。我们称之为几何平坦输出，因为它是等变的（即保持对称性），并且通常是全局或几乎全局的，其他平坦输出通常不具有这些特性。在这样的平凡化中，运动规划问题很容易解决，因为组变量的给定轨迹将完全确定精确实现该运动的形状变量的轨迹。我们提供了一个部分目录的机器人系统的几何平面输出和工作的例子，平面火箭，平面航空机械手，和四旋翼。
2023-03-27 cs.RO math.DG math.OC
Control of Kawahara equation using flat outputs
本研究针对有界域线性Kawahara方程，采用平坦性方法在解析函数空间内实现精确可控性，为高阶色散系统的控制提供了新路径。
2024-07-15 math.AP math.OC
Predictor-Based Output-Feedback Control of Linear Systems with Time-Varying Input and Measurement Delays via Neural-Approximated Prediction Horizons
University of California San Diego（加利福尼亚大学圣迭戈分校）
本文提出基于神经逼近预测时间的线性系统输出反馈控制方法，通过数值方法和数据驱动方法解决时变延迟问题，证明闭环系统全局指数稳定性。
2026-03-31 cs.LG cs.SY eess.SY
Stability Results for Systems Described by Retarded Functional Differential Equations
在这项工作中，输出稳定性的概念描述的滞后功能微分方程的不确定性时变系统的特征。特别地，利用李雅普诺夫函数和Razumikhin函数，给出了鲁棒全局渐近输出稳定性和鲁棒输入输出稳定性的一致和非一致时间特征。这项工作的结果已经开发的系统中的抽象赋范线性空间的输出，以允许输出没有延迟，离散或分布式延迟或功能输出与内存。
2006-12-08 math.DS math.OC
A Triangular Normal Form for x-Flat Control-Affine Two-Input Systems
本文针对双输入x-平控制仿射系统，提出一种涵盖现有多种正规形的通用三角型正规形，推导了系统变换为该形式的条件，并据此给出识别平输出候选的简单算法。
2024-03-22 math.DS math.OC
A Normal Form for Two-Input Flat Nonlinear Discrete-Time Systems
我们表明，每一个平坦的非线性离散时间系统的两个输入可以转化为一个结构平坦的规范形式的状态和输入转换。该范式具有三角形结构，允许读取平坦输出，以及通过平坦输出及其前向移位对所有系统变量进行参数化的系统构造。对于平坦的连续时间系统，不存在可比较的正规形。
2020-04-20 math.DG math.DS math.OC
Flat singularities of chained systems, illustrated with an aircraft model
本文利用鞍点Jacobi界研究状态变量子集可作为平坦输出的链式系统，分析其平坦奇异性，并以简化飞机模型为例给出新平坦输出，证明其除失速条件外处处平坦，且反馈控制对扰动鲁棒并能补偿模型误差。
2024-03-27 cs.SC cs.SY eess.SY
Stabilization of Nonlinear Delay Systems Using Approximate Predictors and High-Gain Observers
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；University of California, San Diego（加利福尼亚大学圣迭戈分校）
本文提出了一种利用预测器和高增益观测器稳定具有任意长输入输出延迟的非线性系统的方法，解决了输出反馈仅的稳定性问题，适用于采样测量和零阶保持器控制的非线性系统。
2013-08-14 cs.SY eess.SY math.OC
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
Discrete-time Flatness and Linearization along Trajectories
本文研究了非线性时变平坦离散时间系统沿轨迹线性化后的平坦性，证明了线性化系统仍保持平坦且平坦输出由原系统输出的线性化给出，并通过实例验证。
2022-10-17 math.DG math.DS math.OC
Delay-Compensated Control of Sandwiched ODE-PDE-ODE Hyperbolic Systems for Oil Drilling and Disaster Relief
基于深水施工船在石油钻井中的海底安装以及无人机在救灾中的救援物资运送等工程应用，提出了夹在两个常微分方程之间的异向耦合双曲偏微分方程输出反馈边界控制，其中测量值为一个常微分方程的输出状态，并具有一定的时滞。将时滞动力学改写为一个左边界与夹层系统相连的输运型PDE，利用最后一个输运型PDE的右边界状态，构造了一个状态观测器来估计常微分方程-异向耦合双曲型PDE-常微分方程-输运型PDE整个系统的状态.一个基于前馈的输出反馈控制器作用在第一ODE的设计，以稳定整个系统使用反推变换和频域设计。证明了闭环系统的指数稳定性、控制输入的有界性和指数收敛性。将所得的理论结果应用于深水石油钻井施工船的控制作为仿真案例，仿真结果表明所提出的控制设计减少了电缆振荡，并将石油钻井设备放置在海底的目标区域。极端和未建模干扰下的性能恶化也说明了。
2020-07-16 math.AP math.OC
Optimal output-feedback control and separation principle for Markov jump linear systems modeling wireless networked control scenarios (extended version)
用于在无线网络化控制系统（WNCS）的组件之间传送信息的通信信道由于时变衰落和干扰而遭受分组丢失。我们考虑一个无线网络控制的情况下，数据包丢失发生在传感器-控制器链路（感测链路）和执行器-致动器链路（致动链路）。此外，我们考虑一个时间步延迟模式的观察致动环节。虽然具有驱动环节一步延迟模式观测的系统的状态反馈最优控制和可稳定性条件问题已经得到解决，但我们研究了最优输出反馈控制问题，并推导出了上述无线网络控制场景的分离原则。特别是，我们表明，最优控制问题（与一个时间步延迟的模式观察致动链路状态）和最优滤波问题可以独立解决下的TCP类通信计划。
2021-03-22 cs.SY eess.SY math.OC
Observer-based predictor for a SIR model with delays
我们提出了一个SIR传染病模型的观测器。然后将观测器提升为预测器，以补偿输入和输出中的时间延迟。给出了预测器增益的调整准则，同时利用Lyapunov-Krasovskii泛函保证了估计误差的稳定性。预测器的性能进行评估结合时间最优控制。我们表明，预测器几乎恢复无延迟系统的性能水平。
2020-10-22 cs.SY eess.SY math.DS
