Further Remarks on the Sampled-Data Feedback Stabilization Problem
本文针对自治非线性系统的采样数据反馈镇定问题,基于不连续控制Lyapunov函数建立充分条件,拓展了作者此前的研究结果,适用于一类控制仿射型非线性系统。
2023-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Feedback Stabilization for Sampled Linear Systems with Control-linear Noise
Washington University, St. Louis(华盛顿大学(圣路易斯))
本文针对具有控制线性噪声和周期采样测量的线性随机系统,给出了均方意义下反馈镇定的充要条件,并将其与Riccati型代数方程不动点及无限时域最优控制问题解的存在性相联系。
2026-09-28 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-Data Stabilization of Nonlinear Delay Systems with a Compact Absorbing Set
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加州大学圣迭戈分校)
本文提出了一种基于ISP-O-P-DFC方案的全局采样数据稳定化方法,适用于具有紧致吸收集和输入/测量时滞的系统,并对采样调度扰动具有鲁棒性。
2015-02-03 cs.SY eess.SY math.OC
Output feedback stabilization for heat equations with sampled-data controls
本文在有界区域$Ω$中建立了一个输出反馈律来镇定一个采样控制的热方程(带位势)。反馈律遵循以下规则:首先,我们将时间间隔$[0,+\infty)$平均分为无限多个不相交的时间段,并将每个时间段分为三个不相交的子区间。其次,对于每个时间段,我们观察到的解决方案在第一个子区间的$Ω$的一个开放的子集,采取样本的输出在第一个子区间的一个时间点,添加一个时不变的输出反馈控制在另一个开放的子集的$Ω$在第二子区间,让方程演变自由的最后一个子区间。因此,相应的反馈控制是采样数据的。我们的反馈律具有以下优点:采样周期(即上述时间周期的长度)可以任意选取;反馈律具有关于采样周期的显式表达式;反馈律的范数在采样周期趋于零或无穷大时的行为是明确的。反馈律的构造是基于热方程的两种近似零能控性。一个具有时不变控制,而另一个具有脉冲控制。上述具有时不变控制的能控性的研究需要一个新的热方程的能观性不等式。
2018-10-19 math.OC
Semiglobal optimal feedback stabilization of autonomous systems via deep neural network approximation
提出并分析了一种非线性连续时间控制系统最优反馈增益的学习方法。我们的目标是建立一个严格的框架计算近似最佳反馈增益使用神经网络。这一方法基于两个主要因素。首先,一个最优控制制定涉及的合奏轨迹与“控制”变量的反馈增益功能。第二,通过神经网络实现对反馈函数的近似。基于泛逼近性质,证明了最优镇定神经网络反馈控制器的存在性和收敛性。
2020-08-26 math.OC
Control for autonomous vehicles in collision avoidance maneuvers : LPV modeling and static feedback controller
本文提出了一种状态反馈控制的设计策略,使车辆沿参考防撞机动方向稳定。车辆的稳定性是通过转向、加速和制动的组合来实现的。线性变参数(LPV)模型是由沿参考轨迹的非线性模型线性化得到的。针对LPV模型,计算了鲁棒状态反馈控制律。最后,仿真结果说明了稳定的车辆沿参考轨迹。
2021-02-15 math.OC
On stochastic stabilization of sampled systems
本文研究了控制策略数字化实现时的随机镇定问题,即:例如,当动力系统被连续处理时,而控制动作在预定义的时间步长中保持恒定。在这样的设置中,应特别注意所涉及的李雅普诺夫函数的样本到样本的行为。本文扩展了随机稳定性的结果,专门针对采样保持模式。我们表明,如果一个马尔可夫策略稳定的系统在一个合适的意义上,那么它也实际上稳定它的采样和保持意义。这就建立了一个从理想化的持续应用到数字化实施的桥梁。中心结果适用于由标准布朗运动驱动的随机微分方程描述的动力系统。推广进行了讨论,包括由有界噪声驱动的系统的非光滑李雅普诺夫函数的情况下。简要概述了有界噪声模型。
2022-11-07 math.DS math.OC
The optimizing mode classification stabilization of sampled stochastic jump systems via an improved hill-climbing algorithm based on Q-learning
针对采样控制器闭环的随机跳变系统,提出基于模态分类的凸优化镇定框架,并利用Q-learning改进爬山算法求解最优衰减系数,降低计算量且经算例验证有效。
2024-07-07 cs.SY eess.SY math.OC
Convex conditions for robust stability analysis and stabilization of linear aperiodic impulsive and sampled-data systems under dwell-time constraints
Swiss Federal Institute of Technology--Z\" u rich (ETH-Z), Department of Biosystems Science
利用混合框架和连续时变不连续Lyapunov函数,提出线性脉冲系统稳定性分析与镇定的充要条件,并扩展到最小、最大和区间驻留时间下的非周期系统,进而无保守地推广到线性不确定脉冲系统的二次稳定性分析及镇定,最后应用于采样数据系统的鲁棒稳定性分析与镇定。
2013-11-13 cs.SY eess.SY math.CA
Stability analysis and stabilization of stochastic linear impulsive, switched and sampled-data systems under dwell-time constraints
Department of Biosystems Science;Engineering, ETH--Z\" u rich, Switzerland.
本文研究了在驻留时间约束下随机线性冲击、切换和采样数据系统的稳定性分析与镇定问题,提出基于均方稳定性与驻留时间的概念,推导出适用于鲁棒分析与控制设计的凸时钟依赖线性矩阵不等式条件,并应用于随机采样数据系统的分析与控制。
2016-08-01 cs.SY eess.SY math.CA
Stability analysis and stabilization of LPV systems with jumps and (piecewise) differentiable parameters using continuous and sampled-data controllers
本文针对具有跳跃和分段可微参数的混合LPV系统,提出基于时钟和参数依赖Lyapunov函数的方法,推导出在常数和最小驻留时间下的稳定性条件,并通过时依赖和时/参数无关状态反馈控制器实现镇定。
2020-12-03 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Global Stabilizability by Means of Sampled-Data Control with Positive Sampling Rate
这项工作提出了一个概念的鲁棒可达性的一组从另一组恒定的控制。这个概念被用来构建一个控制策略,涉及顺序集到集的可达性,这保证了鲁棒全局稳定的非线性采样数据系统的正采样率。在常数控制下,给出了一个集合从另一个集合鲁棒可达的充分条件。最后,通过两个例子说明所提出的方法。
2007-11-20 math.OC
Sufficient Lie Algebraic Conditions for Sampled-Data Feedback Stabilizability of Affine in the Control Nonlinear Systems
对于一般的非线性自治系统,通过时变采样数据反馈,建立了半全局渐近稳定的可能性的李雅普诺夫特征。利用这一结果,我们得到了具有非零漂移项的控制非线性系统的仿射采样反馈半全局镇定的李代数充分条件。相应的命题构成了反馈镇定的“Artstein-Sontag”定理的推广。
2015-09-09 math.OC
Sampled-data and event-triggered control of globally Lipschitz infinite-dimensional systems
本文证明紧致反馈指数镇定的线性无限维系统可通过足够小扇区界和采样时间的采样数据反馈镇定,并提出减少切换事件的事件触发控制方案,以Sturm-Liouville系统为例验证。
2025-03-31 math.OC
Stabilization of cyber-physical systems: a foundational theory of computer-mediated control systems
本文提出了一个计算机介导的控制系统,是一个无缝的,完全协同集成的物理系统和赛博系统,它提供了一个系统的框架综合的赛博物理系统(CPS)的赛博物理模型。在我们提出的框架中,我们建立了一个李雅普诺夫稳定性理论的CPS的合成,并将其应用到采样数据控制系统,这是典型的同义词与计算机介导的控制系统。我们的CPS方法,我们不仅开发采样数据控制系统的稳定性准则,但也揭示了两个主要的设计方法(即控制器仿真和离散时间近似)在文献中的等价性和内在联系。作为我们所建立的理论的应用,我们研究了线性采样随机系统的反馈镇定,并提出了一种控制设计方法。说明性的例子表明,我们提出的方法改进了现有的结果。我们建立的综合CPS理论为计算机中介的控制系统奠定了理论基础,并引发了许多开放和有趣的问题,为未来的工作。
2023-03-03 cs.SY eess.SY 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
Control Lyapunov Functions and Stabilization by Means of Continuous Time-Varying Feedback
对于一般的时变系统,我们证明了“输出鲁棒控制李雅普诺夫函数”的存在意味着连续时变反馈镇定器的存在,它保证了闭环系统的输出渐近稳定性.本文的主要结果是对J.M. Coron和L. Rosier关于通过时变周期反馈稳定自治系统。
2007-11-20 math.OC
Global stabilization of feedforward systems under perturbations in sampling schedule
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)
针对采样调度存在扰动的非线性前馈系统,提出不连续采样反馈律,实现全局渐近镇定,且采样周期序列一致有界于最大允许采样周期。
2011-08-13 cs.SY eess.SY math.OC
Variational integrators for non-autonomous systems with applications to stabilization of multi-agent formations
保持系统的几何不变量(如能量、动量或辛形式)的数值方法称为几何积分器。变分积分器是一类重要的几何积分器。这些变分积分器的一般思想是离散汉密尔顿原理,而不是以保留原系统的一些不变量的方式离散运动方程。本文对一类重要的自治耗散系统,构造了时间相关拉格朗日系统的固定时间步长变分积分器。这些积分器是通过离散拉格朗日函数的家庭,每一个固定的时间步长。这允许恢复在每一步上的一组离散序列的自治拉格朗日系统,如辛性或向后误差分析,这些系统的变分积分的保存属性。我们还提出了这类系统的离散Noether定理。结果的应用显示的问题的形成稳定的多智能体系统。
2022-02-03 cs.NA cs.SY eess.SY
Finite-Time Stabilization of Longitudinal Control for Autonomous Vehicles via a Model-Free Approach
LIX (CNRS, UMR 7161), \'Ecole polytechnique, 91128 Palaiseau, France (e-mail: );Centre de Recherche STIC, Universit\'e de Reims Champagne-Ardenne, IUT de Troyes, 9 rue du Qu\'ebec, 10000 Troyes, France (e-mail: )
本文提出一种模型无关的纵向控制方法,用于计算车辆轮扭矩命令,以克服未知车辆参数带来的控制律生成问题。通过使关键参数时间变化,确保有限时间稳定性,仿真显示 overshoot 减小,驾驶舒适性提高,时间延迟鲁棒性增强。
2017-04-05 cs.AI 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
Ergodic Theorem for Stabilization of a Hyperbolic PDE Inspired by Age-Structured Chemostat
National Technical University of Athens(雅典国家技术大学);Louisiana State University(路易斯安那州立大学);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣地亚哥分校)
本文研究了一种第一类超几何偏微分方程的反馈稳定问题,通过稀释速率作为控制量,采用乘法输入和状态反馈到入口边界的方法,提出了一种满足输入约束的采样反馈策略,实现任意稀疏采样的稳定控制。
2015-01-18 cs.SY eess.SY math.OC
Input-to-state stabilization of linear systems under data-rate constraints
Rutgers University–New Brunswick(罗格斯大学新不伦瑞克校区)
本文研究了在未知干扰存在下,受有限数据率约束的连续时间线性系统反馈稳定化问题,提出了一种基于采样和量化状态测量的通信与控制策略,通过动态调整量化范围和利用量化参数估计的干扰,实现输入到状态稳定化,改进了现有结果。
2026-10-05 cs.SY eess.SY math.OC
Multiple Control Functionals for Interconnected Time-Delay Systems
针对具有时滞的互联系统安全镇定问题,提出多重控制Lyapunov和barrier泛函,通过基于优化和滑模的方法结合,设计显式或隐式控制器确保系统安全镇定,并在多机器人系统中验证。
2023-12-01 cs.SY eess.SY math.OC
Stochastic Stabilization of Partially Observed and Multi-Sensor Systems Driven by Gaussian Noise under Fixed-Rate Information Constraints
研究了在固定速率信息约束下,离散无噪信道上无界噪声驱动的不稳定多维部分观测单传感器和多传感器线性系的镇定问题.在大采样周期的限制下,在渐近紧的固定速率通信要求下实现稳定性。通过使用相似性变换,采样和随机时间漂移的条件下,我们得到的编码和控制策略,导致存在一个唯一的不变分布和有限的二阶矩的采样状态。我们使用的矢量稳定计划,其中所有模式的线性系访问一个紧凑的集合在一起无限频繁。我们证明了紧的充要条件一般多传感器的情况下,假设有关的约旦形式的结构,这样的系统。在没有这个假设的情况下,我们给出了稳定的充分条件。
2012-09-19 cs.IT math.IT math.OC
Stability Analysis and Stabilization of Linear Symmetric Matrix-Valued Continuous, Discrete, and Impulsive Dynamical Systems -- A Unified Approach for the Stability Analysis of Linear Systems
本文提出统一的对称矩阵值动力系统框架,分析连续、离散及脉冲情形下的稳定性与镇定,并推广到随机、切换、Markov 跳变和采样数据等系统。
2023-09-30 math.OC
Exponential Stability and Stabilization of Extended Linearizations via Continuous Updates of Riccati Based Feedback
近年来,许多关于非线性系统镇定的研究工作都是针对小扰动局部镇定不稳定定态解的情况。在这项工作中,我们明确解决的目标是从一个良好的发展状态,线性化为基础的本地方法将无法工作的驱动系统到一个非吸引力的稳态。考虑非线性系统的扩展线性化或状态相关系数表示,我们给出了解轨线稳定的充分条件。我们发现,如果系数矩阵在当前状态的一个足够大的邻域内是一致稳定的,那么状态最终会衰减。基于这些分析结果,我们提出了一个更新计划,旨在保持稳定性的Riccati为基础的反馈常数在一定时期内的状态演变。我们说明了所得到的算法的一般适用性的非线性自治系统的设定点稳定和它的数值效率在两个例子。
2016-07-28 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
Stabilization of infinite-dimensional linear control systems by POD reduced-order Riccati feedback
在可能的情况下,存在许多方法来稳定无限维线性自治控制系统。无论如何,找到尽可能简单的指数稳定反馈控制可能是一个挑战。Riccati理论提供了良好的反馈控制,但是当考虑离散化方案时可能需要计算。适当的正交分解(POD)提供了一种流行的方法来减少大规模的系统。在本文中,我们建立,在适当的谱假设下,指数稳定反馈Riccati控制系统的POD有限维近似设计的稳定以及无限维控制系统。
2019-06-25 cs.NA math.AP math.NA
Global Stabilization of Nonlinear Delay Systems With a Compact Absorbing Set
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Laboratoire GREYC CNRS-ENSICAEN(GREYC国家科学研究中心-ENSICAEN实验室);Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS-EECI SUPELEC(法国国家科学研究中心,CNRS-EECI苏佩莱克)
本文提出基于预测器的非线性时滞系统稳定控制方法,利用动态积分时滞方程构建近似预测器,实现全局渐近稳定性和鲁棒性。
2013-06-13 cs.SY eess.SY math.OC
Stability of Integral Delay Equations and Stabilization of Age-Structured Models
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
本文提出无观测器的输出反馈律,实现简化年龄结构化学培养皿PDE模型平衡态的全局稳定化,开发了非标准工具和控制Lyapunov函数,提供连续调整输入和采样数据稳定器。
2016-09-29 cs.SY eess.SY math.AP
Models and Feedback Stabilization of Open Quantum Systems
Centre Automatique et Systèmes, Mines ParisTech, PSL Research University(自动化与系统中心,巴黎高等矿业学院,PSL研究大学)
本文研究开放量子系统的反馈稳定化方法,提出包含测量反作用的马尔可夫模型,并介绍了基于测量的反馈和相干反馈两种稳定化技术。
2015-01-08 cs.SY eess.SY math.OC
Perception-Based Sampled-Data Optimization of Dynamical Systems
针对无法精确测量状态时动力系统的优化控制问题,提出基于投影梯度下降与神经网络的采样数据反馈控制器,保证稳定性并跟踪优化解轨迹,以视觉自主驾驶仿真验证。
2023-10-13 cs.SY eess.SY math.OC
Analog Data-Driven Theory and Estimation of the Region of Attraction Using Sampled-Data
本研究提出基于系统轨迹获取非线性向量场线性表示的凸优化方法并证明相关稳定性,还给出基于逐点几何流的吸引域估计算法,经仿真验证有效。
2024-07-11 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Local Stabilization of Nonlinear Systems with Controller-Dependent Norm Bounds: A Convex Approach with Input-Output Sampling
本文提出一种基于输入输出采样的凸方法,用于非线性系统鲁棒局部稳定化,通过三次半定规划迭代算法实现控制器合成。
2022-12-06 cs.SY eess.SY math.OC
ISS Lyapunov Functions for Cascade Switched Systems and Sampled-Data Control
University of California at Irvine(加州大学欧文分校)
本文研究了级联连接的切换系统输入到状态稳定性问题,提出了用于级联块的ISS Lyapunov函数,并利用这些函数构建整体系统的ISS Lyapunov函数,同时分析了混合系统的稳定性并推导了平均驻留时间的下界。
2020-01-04 cs.SY eess.SY math.DS
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