Near Time-Optimal Feedback Instantaneous Impact Point (IIP) Guidance Law for Rocket
提出了一种将火箭弹瞬时落点(IIP)移动到期望位置的反馈制导律。介绍了IIP时间导数与火箭外加速度之间的解析表达式。利用推导的表达式,给出了一种确定加速度方向的近时间最优反馈制导律。通过IIP指向算例分析,与开环轨迹优化结果进行了比较,验证了所提制导律的有效性。
2017-11-12 math.OC physics.space-ph
Optimal polynomial feedback laws for finite horizon control problems
分析了有限时域最优控制问题的一种学习技术及其基于多项式的逼近。它允许规避,在一定程度上,涉及的诅咒维数时,通过使用汉密尔顿-雅可比-贝尔曼(HJB)方程构造的反馈法。分析了该方法的收敛性,同时特别注意避免在描述控制系统的非线性上使用全局利普希茨条件。算例表明了该方法的实用性和有效性。对于其中两个,基于HJB方程的直接方法是不可行的。
2023-02-20 math.OC
Observer-based output feedback for an age-structured SIRD model
针对年龄结构 SIRD 流行病模型,本文通过规范形状态反馈、约束修正和高增益观测器构建输出反馈疫苗接种控制律,以降低感染峰值并保证稳定性与收敛性。
2024-10-25 math.OC
Smooth approximation of feedback laws for infinite horizon control problems with non-smooth value functions
本文针对值函数非光滑的无限时域最优控制问题,推导光滑反馈律的 $L^{p}$ 型误差界,并利用 Lyapunov 函数证明近似最优光滑反馈律序列的存在性,同时将结果推广到 Hölder 连续情形,为数据驱动反馈律综合的收敛性分析提供理论基础。
2024-02-20 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
Numerical Study of Polynomial Feedback Laws for a Bilinear Control Problem
研究了具有无限时域的无穷维双线性最优控制问题。相关的值函数可以展开成平衡点周围的泰勒级数,泰勒级数涉及多重线性型,其唯一特征在于广义李雅普诺夫方程。提出了求解这些方程的一种数值方法。它是基于平衡截断模型降阶法的推广和张量分析的一些技术,以衰减维数灾难。从泰勒展开导出多项式反馈律,并对福克-普朗克方程的控制问题进行了数值研究。它们的效率证明了初始值是足够接近的平衡。
2017-09-13 math.OC
Output-Feedback Boundary Control of a Heat PDE Sandwiched Between Two ODEs
我们提出了一个常微分方程-热偏微分方程-常微分方程耦合系统的指数稳定化设计,其中控制驱动只在一个常微分方程中起作用。在状态反馈控制律和观测器中采用PDE反推和ODE反推的组合,该观测器仅使用一个PDE边界测量来估计PDE和两个ODE状态。在状态反馈控制律和观测器的基础上,提出了输出反馈控制律。通过李雅普诺夫分析证明了闭环系统的指数稳定性以及控制律的有界性和指数收敛性。最后,通过数值模拟验证了该方法对"三明治“系统的有效性。
2019-03-25 math.OC
Feedback control for random, linear hyperbolic balance laws
我们设计的物理系统,面临的不确定性的控制。系统动力学由随机双曲平衡律描述。该控制器的目的是在不确定性条件下使系统达到期望的状态。我们提出了一种基于李雅普诺夫稳定性分析的控制一个合适的系列扩展的随机动态。该控制在时间上以指数速度衰减不确定性的影响。所提出的方法可以应用到一个大类的物理系统和随机扰动,例如高斯过程。我们说明了随机粘塑性材料模型的控制效果。
2021-07-17 math.OC
Optimal Feedback Law Recovery by Gradient-Augmented Sparse Polynomial Regression
提出了一种稀疏回归方法,用于计算确定性非线性控制中的高维最优反馈律。该方法利用Hamilton-Jacobi-Bellman偏微分方程表征最优控制问题的值函数和一阶最优性条件之间的控制理论联系,通过庞特里亚金的最大值原理。后者作为一个表示公式,通过求解一个两点边值问题,在时域中恢复出任意点处的值函数及其梯度。在生成由不同的状态-值对组成的数据集之后,使用LASSO回归拟合值函数的双曲交叉多项式模型。非线性最优控制中的一组扩展的低维和高维数值试验表明,用梯度信息丰富数据集减少了训练样本的数量,并且稀疏多项式回归始终产生较低复杂度的反馈律。
2020-12-21 math.OC
Some linear feedback laws for stabilisation of sterile insect technique control system
针对SIT种群控制系统,本文提出线性依赖状态变量的反馈释放策略,并通过数学证明与数值仿真验证其可使目标种群全局渐近趋于零。
2025-03-17 math.DS math.OC
Feedback stabilization of forming processes
我们感兴趣的是非线性材料模型的成形过程的控制。为了开发一个在线控制,我们推导出一种新的反馈法,并证明了稳定的结果。反馈控制律的推导是基于时间相关的粘塑性材料模型的Layprone分析。推导过程中使用的结构的基础偏微分方程的设计的反馈控制。分析上,所需的应力-应变状态的扰动的时间演化的指数衰减。我们测试新的控制律数值耦合到一个变形过程的有限元模拟。
2021-04-11 math.OC
Late lumping of transformation-based feedback laws for boundary control systems
研究了具有无界输入算子的无限维线性系的后集总反馈设计问题。所提出的方案是适合于近似的backstepping和flatness-based设计,并依赖于分解成一个有界和无界的部分反馈。近似仅适用于有界部分,而无界部分被假定为允许精确实现。基于谱结果,闭环动态收敛到所需的动态。通过对偶性,类似的结果适用于具有边界观测的系统的观测器输出注入增益的近似。所提出的设计和逼近步骤的基础上,双曲型无限维系统的演示和说明。
2022-11-02 math.OC
Convergence of machine learning methods for feedback control laws: averaged feedback learning scheme and data driven methods
本文研究机器学习合成最优反馈控制律的收敛性,提出平均反馈学习方案(AFLS)和数据驱动方法,证明AFLS仅需Hölder连续值函数,数据驱动法需$C^2$,实验显示不可微时AFLS性能更优。
2025-05-27 math.OC
Global Stabilization of BBM-Burgers' Type Equations by Nonlinear Boundary Feedback Control Laws: Theory and Finite Element Error Analysis
University of Graz(格拉茨大学);IIT Bombay(印度理工学院孟买分校)
本文通过非线性Neumann边界反馈控制律实现了BBM-伯格斯型方程的全局稳定化,基于$C^0$-符合有限元方法讨论了半离散解的全局稳定化结果,并推导了状态变量在$L^\infty(L^2)$、$L^\infty(H^1)$和$L^\infty(L^\infty)$范数下的最优误差估计,同时首次在文献中建立了边界反馈控制律的超收敛结果,最后通过数值实验验证了理论结果。
2018-12-05 cs.NA math.AP math.NA
Linear Openness and Feedback Stabilization of Nonlinear Control Systems
由Brokett定理可知,对于给定的非线性常微分方程控制系统,其右侧映射的开性是存在局部渐近稳定的连续平稳反馈律的必要条件.然而,该条件对于这样的反馈稳定化是不充分的。本文用变分理论中的线性开度性质代替开度性质,发展了非线性控制系统连续反馈镇定的变分分析方法。它使我们,特别是,通过系统数据支持充分的Brockett定理,并确保局部指数稳定的连续平稳反馈法的装置,以获得有效的条件。进一步,我们利用连续和光滑的平稳反馈律,得到了连续时间控制系统局部指数镇定和渐近镇定的新的必要条件,并在非线性离散时间控制系统的情况下,建立了连续平稳反馈律局部渐近镇定的充分条件的一些对应条件.
2017-04-04 math.OC
Data-Driven Output Feedback based Analysis and Control for Unknown Discrete-Time Linear System
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本文针对输入矩阵已知的未知离散时间线性系统,提出温和的数据可辨识性条件与直接的状态反馈控制方法,通过参数化观测器将动态输出反馈问题转化为状态反馈问题,实现了渐近逼近LQR解的动态输出控制。
2026-08-20 math.OC
Accelerating MPC by online detection of state space sets with common optimal feedback laws
模型预测控制(MPC)是对一般未知的、复杂的反馈规律逐点采样的控制方法。然而,当前状态$x$的解包含比仅用于该特定状态的最佳信号$u$更多的信息。事实上,它提供了一个最佳仿射反馈规律$x\rightarrow u(x)$上的多面体$Π\subset \mathbb{R}^n$,即,在全维状态空间集合上。尽可能长时间地重复使用该仿射反馈律是一个明显的想法。然而,在其多面体$Π$上重用它太保守了,因为任何$Π$都是一个状态空间集,对于整个水平$N$具有公共仿射定律$x\rightarrow (u_0^\prime (x), \dots, u_{N-1}^\prime (x))^\prime\in\mathbb{R}^{Nm}$。我们发现一个简单的标准存在识别多面体,有一个共同的$x\rightarrow u_0(x)$,但可能会有所不同,相对于$u_1(x), \dots, u_{N-1}(x)$。因为这个标准是太昂贵的计算在线使用,我们介绍了一个简单的快速构造的一个子集的多面体的兴趣。计算实例表明:(i)可以避免相当大一部分QP(10%至40%),以及(ii)如果显式解决方案可用,则可以实现非常接近最大值的减少。我们强调所提出的方法是用于在线MPC,它不需要显式的解决方案。
2020-09-18 math.OC
On classical solutions in the stabilization problem for nonholonomic control systems with time-varying feedback laws
Max Planck Institute for Dynamics of Complex Technical Systems(马克斯·普朗克复杂技术系统动力学研究所);Institute of Applied Mathematics and Mechanics, National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院应用数学与力学研究所);Department of Mathematics, University of Klagenfurt(克拉根福大学数学系)
本文研究了非holonomic控制系统稳定问题,通过构造时间变化反馈律并提出经典解收敛的充分条件,结合数值模拟验证了理论结果。
2025-05-28 math.OC
Discounted LQR: stabilizing (near-)optimal state-feedback laws
针对折扣因子较小时最优LQR控制器无法镇定离散线性时不变系统的问题,提出基于最优值函数的稳定性充分条件,以及基于LMI和策略迭代变体的可镇定近最优状态反馈律设计方法。
2025-09-03 math.OC
Feedback Control of Scalar Conservation Laws with Application to Density Control in Freeways by Means of Variable Speed Limits
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Technical University of Crete(克里特技术大学)
本文研究了通过可变速度限制控制交通动态中标量守恒律的稳定性问题,提出两种控制策略并给出反馈律公式,实现全局渐近稳定和区域指数稳定,且闭环系统解为经典解,无激波。
2018-02-23 cs.SY eess.SY math.AP
Reducing the computational effort of min-max model predictive control with regional feedback laws
最近,已经提出了一种区域MPC方法,该方法利用了最优解的分段仿射结构(之前无需计算整个显式解)。这里,区域性是指使用在当前操作状态附近最优的仿射反馈定律的想法,因此提供最优输入信号而不需要求解QP。在本文中,我们将区域MPC的思想应用到最小-最大MPC问题。我们表明,新的强大的方法可以显着减少的QP的数量,以解决在最小最大MPC导致减少整体计算工作量。此外,我们比较了新方法的性能,现有的强大的区域MPC方法使用的数值例子与不同的地平线。最后,我们提供了一个规则,选择一个合适的鲁棒的区域MPC方法的基础上的地平线。
2021-05-12 math.OC
Steering laws for motion camouflage
运动伪装是自然界中观察到的一种隐身策略。我们制定的问题作为一个反馈系统的粒子以恒定的速度移动,并定义它意味着什么系统是在运动伪装的状态。(Here虽然结果可以推广到三维运动,但我们集中在平面设置上。我们提出了一个生物学上合理的反馈法,并使用高增益限制,以证明在有限时间内的运动伪装状态的可访问性。我们讨论导弹制导工作的联系。我们还提出了模拟结果,以探索各种设置的运动伪装反馈法的性能。
2005-07-31 math.OC
Computing Dynamic Output Feedback Laws
极点配置问题要求找到将由微分方程的线性系控制的被控对象的输出反馈到被控对象的输入的规律,使得所得到的闭环系统具有期望的特征值集。将此问题转化为枚举几何问题,近年来提出了求解一般多输入多输出(MIMO)系统的有效数值同伦算法。虽然动态反馈法提供了更广泛的使用范围,实现输出的数值同伦作为一个机器来控制工厂在时域尚未解决。在本文中,我们提出了符号数值算法,把解决问题的枚举几何成一个有用的控制反馈机。我们报告的数值实验与我们的公开可用的软件,并说明其应用在各种控制问题的文献。
2003-06-03 math.AG math.OC
Three laws of feedback systems: entropy rate never decreases, generalized Bode integral, absolute lower bound in variance minimization, Gaussianity-whiteness measure (joint Shannon-Wiener entropy), Gaussianing-whitening control, and beyond
本文利用信息论研究反馈系统的普遍定律和绝对下界,提出熵率不降、广义波德积分和方差最小化下界等定律,并引入Gaussianity-whiteness度量等新概念,探讨了Gaussianing-whitening控制等方法。
2014-12-19 cs.IT cs.SY eess.SY
Optimal Distributed H-infinity State Feedback for Systems with Symmetric and Hurwitz State Matrix
针对H ∞结构静态状态反馈,给出了一种适用于具有对称和Hurwitz状态矩阵的线性定常系统的最优控制律的简单形式。更具体地说,控制律以及范数的极小值可以表示在系统的状态空间表示的矩阵中,给定状态和控制输入的单独成本。因此,该控制律是透明的、易于综合且可扩展。此外,如果植物具有兼容的稀疏模式,它也是分布式的。这种稀疏模式的例子包括在内。此外,我们给出了一个扩展的最优控制律,包括子系统之间的协调。我们证明了一个数值例子,派生的最优控制器是等同于性能的Riccati方程方法派生的最优控制器。
2015-09-30 math.OC
Robust Predictor Feedback for Discrete-Time Systems with Input Delays
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)
针对具有输入时滞的离散时间系统,提出一种基于反步法的预测反馈设计,并通过Lyapunov重设计最小化不确定性影响,实现鲁棒全局指数稳定性。
2012-12-04 cs.SY eess.SY math.OC
Finite-time boundary stabilization of general linear hyperbolic balance laws via Fredholm backstepping transformation $\star$
本文给出了一般线性耦合双曲型系统在边界反馈作用下最优控制时间的一个新的简单证明。首先利用第二类Volterra变换,然后利用可逆Fredholm变换设计反馈控制律。变换的存在性和可逆性都很容易得到。
2017-01-18 math.OC
Data-Driven Output-Based Approach to the Output Regulation Problem of Unknown Linear Systems via Value Iteration
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本文提出了一种基于数据的输出驱动方法,通过价值迭代解决未知线性系统的输出调节问题,并建立了状态反馈与输出反馈控制律在LQR意义上的关系。
2026-01-06 math.OC
Conditions for synchronizability in arrays of coupled linear systems
研究了输出耦合连续线性系阵列的同步控制问题。分析了同步反馈律存在的新条件的充分性。它表明,中立型稳定的系统是可检测的形式,其输出,线性反馈律存在下,任何数量的耦合系统同步提供的(有向,加权)图描述的互连是固定的和连接的。一个算法产生这样的反馈法。它还表明,对于临界不稳定系统的可检测性是不够的,而全状态耦合是,对于存在的线性反馈法,是同步的所有连接的耦合配置。
2008-11-21 math.DS math.OC
A geodesic feedback law to decouple the full and reduced attitude
本文提出了一种新的方法来解决几乎全局的姿态稳定问题。简化的姿态沿着n球上的测地线路径转向。同时,全姿态稳定在SO(n)上。这个动作,本质上是两个动作的连续,融合成一个平滑的动作。我们的算法是有用的应用程序中,稳定的减少姿态优先于稳定的全姿态。两个参数的反馈增益在全姿态收敛速度和降低的姿态收敛速度之间提供了进一步的折衷。SO(3)上的闭环运动学求解为作为时间和初始条件的函数的状态,提供瞬态动力学的精确知识。精确解也有助于我们描述系统的渐近行为,例如通过直接评估极限来建立吸引区域。这些想法的几何味道是由一个数值例子说明。
2017-02-18 math.OC
On the Feasibility of Self-Powered Linear Feedback Control
如果一个控制系统运行所需的唯一能量是它从设备中吸收的能量,则称该系统为自供电系统。对于自供电控制系统,线性反馈律是可行的,其反馈信号必须与控制输入共位,并且其输入输出映射必须满足相关的无源性约束。这种反馈律的施加可以等效地看作是在设备的致动端口处施加线性无源并联导纳。在本文中,我们考虑使用主动控制电子施加自供电的线性反馈法。为了可行,所施加的导纳是无源的是不够的,因为必须另外克服寄生损耗。我们得到充分的可行性条件,明确说明这些损失。在有限维、时不变的情况下,可行性条件提炼为正实引理的更保守的版本,其由各种损失参数参数化。给出了三个例子,在这个条件是用来确定实现所需的反馈法所需的最低效率的损失参数。
2022-12-12 cs.SY eess.SY math.OC
Global Stabilization of Two Dimensional Viscous Burgers' Equation by Nonlinear Neumann Boundary Feedback Control and its Finite Element Analysis
本文利用非线性Neumann边界反馈控制律,建立了二维粘性Burgers方程的全局稳定性结果,即在任意初值下,非定常解收敛于定常解.然后,在空间方向上应用$C^0$ -协调有限元法,导出了状态变量在$L^\infty(L^2)$和$L^\infty(H^1)$ -范数下的最优误差估计和边界反馈控制律的收敛性结果。所有结果都保持指数稳定性。最后,我们进行了一些数值实验来证实我们的理论研究结果。
2020-08-10 cs.NA math.AP math.NA
Riccati-ZORO: An efficient algorithm for heuristic online optimization of internal feedback laws in robust and stochastic model predictive control
Department of Microsystems Engineering (IMTEK), University of Freiburg(弗赖堡大学微系统工程学院(IMTEK));Department of Mathematics, University of Freiburg(弗赖堡大学数学系)
本文提出Riccati-ZORO算法,用于管状最优控制问题,通过启发式不确定性成本设计联合优化名义轨迹和不确定性管,将计算复杂度从O(n_x^6)降至O(n_x^3)。
2026-06-05 math.OC
On stabilization of nonlinear systems with drift by time-varying feedback laws
本文研究了非线性仿射控制系统的振荡反馈控制镇定问题。我们假设原点附近的局部可控性是由长度为3的李括号的秩条件保证的。这类系统特别包括旋转刚体的数学模型。我们提出了一个显式的控制设计方案与时变三角多项式的系数取决于系统的状态。上述系数是根据可控性条件中出现的矩阵的逆来计算的。结果表明,所提出的控制器可以用来解决稳定问题,利用陈-弗利斯展开的解决方案的闭环系统。我们还提出了数值模拟的控制欧拉方程和水下机器人的数学模型的结果来说明所获得的控制器的有效性。
2019-07-04 math.OC
Robust Three-axis Attitude Stabilization for Inertial Pointing Spacecraft Using Magnetorquers
针对惯性指向航天器仅使用磁力矩器实现三轴姿态稳定的问题,设计了反馈控制律。这些设计是基于沿航天器轨道的地磁场的几乎周期性模型。提出了姿态加姿态速率反馈和仅姿态反馈两种反馈方式。这两个反馈法实现本地指数稳定鲁棒相对于航天器的惯性矩阵中的大的不确定性。后者的性质证明使用一般平均和李雅普诺夫稳定性。仿真结果验证了所提出的控制算法的有效性。
2014-11-11 math.OC
On symmetries of nonlinear systems in state representation and application of invariant feedback design
考虑了非线性控制系统在状态表示中的对称性。为此,主张用几何方法求解常微分方程。基于所考虑的群作用的不变量,可以构造具有Lie对称性的系统的不变反馈律,即保持所考虑的植物的对称群的反馈律。在较小的技术假设下,可以通过以下归一化过程来确定合适的不变跟踪误差。基本的本地几何意义的这个过程进行了讨论,它是如何也可以应用,以获得一个本地的,降阶系统表示。此外,控制对称性的想法,即施加所需的对称性的一个给定的控制系统的状态反馈,讨论了概述一个示例性的控制设计的捕食者-猎物生物反应器。
2012-06-21 math.OC
Backstepping feedback control of open channel flow
通过控制上游水流,推导了一维明渠下游水流控制的反馈控制律。我们使用反推控制器的设计和稳定性分析的李雅普诺夫技术。最后,通过仿真验证了该控制器的有效性。
2014-10-29 math.OC
Structural Compatibility and Uniform Stability of Temporally Degenerate Parabolic Systems
CRAN, CNRS, UMR 7039, University of Lorraine(洛林大学)
针对时间退化抛物系统,通过算子相容性条件将退化演化方程正则化,结合临界-残差分解与有限到无限提升定理得到一致指数稳定性,最终导出构造性静态输出反馈综合方法,数值实验验证了相关结果。
2026-09-04 cs.SY eess.SY math.AP
Integral action feedback design for conservative abstract systems in the presence of input nonlinearities
针对受执行器非线性影响的保守抽象线性系统,提出带积分作用的镇定反馈律,证明闭环系统原点的适定性与全局渐近稳定性,并通过波动方程示例和仿真验证方法有效性。
2024-05-16 math.OC
Regional predictive control with suboptimally extended regions of validity
模型预测控制(MPC)是建立在不断求解最优化问题的基础上的。优化的解通常被解释为当前状态的最优输入。然而,优化的解决方案并不只是提供一个最佳的输入,但整个最佳仿射反馈法律和多面体上,这个法律是最佳的。我们最近提出,只要系统保持在其多面体中,就可以使用这种反馈律。这可以被解释为基于事件的方法,其中离开当前多面体是触发下一次优化的事件。这种方法是特别适合于网络控制设置,因为反馈法和他们的多面体可以评估与精益本地节点的计算工作量低。在这篇文章中的反馈法的有效性区域进行了扩展。更准确地说,最佳多面体扩展到非线性有界的有效性区域的可行性和稳定区域的交集。因此,与最优方法相比,需要求解的二次规划更少。新的有效区域仍然适用于精益局部节点的评估。此外,可以针对期望的闭环性能来调整区域。
2020-09-18 math.OC
Feedback Synthesis for Nonlinear Systems Via Convex Control Lyapunov Functions
IMT School for Advanced Studies(意大利卢卡高等研究学院);Slovak University of Technology in Bratislava(斯洛伐克布拉迪斯拉发工业大学);ShanghaiTech University(上海科技大学)
本文提出高效方法生成非线性离散时间系统的显式分段仿射反馈律,通过优化价值函数的PWA近似,确保鲁棒性和性能保证。
2026-05-13 math.OC
Control of high-dimensional collective dynamics by deep neural feedback laws and kinetic modelling
针对高维多智能体系统控制的维度灾难问题,提出一种基于 Boltzmann 动力学方程的模型,利用深度神经网络和监督学习高频采样并近似双智能体最优控制问题,实现了高维大规模受控粒子集合的快速模拟与有效控制。
2025-07-14 math.OC
Optimal Transport over Deterministic Discrete-time Nonlinear Systems using Stochastic Feedback Laws
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Mitsubishi Electric Research Laboratories (MERL)(三菱电机研究实验室)
本文研究非线性控制系统中随机反馈律的最优传输问题,通过将问题转化为概率测度空间上的可控性问题,证明了在特定初始和目标测度下,该问题的可解性,并提出了一种无限维线性规划方法以解决低维控制系统中的传输问题。
2018-07-26 cs.SY eess.SY math.OC
On hyperbolic PDEs, filtered feedback control laws, and fractal-like stability crossing curves
KU Leuven(荷语鲁汶大学);INSA Lyon, Universite Claude Bernard Lyon 1, Ecole Centrale de Lyon, CNRS, Ampère, UMR5005(里昂国立应用科学学院、克莱贝尔·贝尔纳·里昂大学、里昂中央理工学院、法国国家科学研究中心、安培实验室);Université Paris-Saclay, CNRS, CentraleSupélec, Laboratoire des Signaux et Systèmes(巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、中央理工-高等电力学院、信号与系统实验室)
本文研究了双曲PDE边界控制问题,通过积分差分方程等价表示,提出通过低通滤波器增强系统鲁棒性,揭示稳定性交叉曲线的分形结构。
2026-03-21 math.OC
Stabilization of parallel-flow heat exchangers with arbitrary delayed boundary feedback
本文研究了具有任意延迟观测和边界控制的平行流换热器方程的稳定性问题。基于观测器和预报器的方法,由[B.Z. Guo,K.Y. Yang,Automatica,2009,45(6):1468-1475],用于稳定方程。证明了估计状态反馈控制律能使该系统指数镇定。
2018-05-07 math.OC
Controllability to the origin implies state-feedback stabilizability for discrete-time nonlinear systems
研究了离散时间非线性系统的状态反馈镇定问题。有两种说法得到了证实。首先,如果系统是$N$步可控到原点,那么存在状态反馈控制律,使得闭环系统的轨迹以$N$步收敛到原点。其次,如果系统在原点渐近能控,并且在原点满足能控秩条件,则存在状态反馈控制律,使得闭环系统的轨迹在有限步内收敛到原点。
2018-04-18 math.OC
Global Exponential Stabilization of Freeway Models
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);Technical University of Crete(克里特工业大学)
本文提出基于控制李雅普诺夫函数的方法,设计反馈律以实现一般离散时间自由流模型在未拥堵均衡点的鲁棒全局指数稳定性,并通过仿真与现有方法对比验证。
2015-03-07 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized Nonlinear Feedback Design with Separable Control Contraction Metrics
The Australian Centre for Field Robotics(澳大利亚野外机器人中心);School of Aerospace Mechanical and Mechatronical Engineering, The University of Sydney(悉尼大学航空航天机械与机电工程学院)
本文提出基于收缩理论的分布式控制器设计方法,通过求解凸优化问题实现非线性网络的指数收敛控制。
2016-09-23 cs.SY eess.SY math.OC
Feedback Stabilization of Tank-Liquid System with Robustness to Surface Tension
针对无壁面摩擦且具有表面张力的粘性圣维南偏微分方程组,构造了一个鲁棒镇定反馈律。圣维南系统描述了一个装有粘性液体的容器的运动。我们假设恒定的接触角之间的液体和壁的坦克,我们实现了无溢出的指数稳定与鲁棒性的表面张力通过使用控制李雅普诺夫函数(CLF)。建议CLF提供了一个参数化的家庭的集合,近似的状态空间从内部。基于CLF,我们构造了一个非线性镇定反馈律,使闭环系统在适当的范数意义下指数收敛到期望的平衡点。
2023-01-04 cs.SY eess.SY math.AP
Pole Placement and Feedback Stabilization for Discrete Linear Ensemble Systems
本文研究单输入离散线性标量集合系统的反馈镇定问题,给出了左半平面极点配置可行性与系统反馈可镇定性的充要条件。
2024-07-31 math.DS math.OC
Some Remarks on Real and Complex Output Feedback
给出了复数上一类线性系任意极点配置的新的充要条件。我们展示了一个非平凡的实线性系统,这是不可控的真正的静态输出反馈,并讨论了一个猜想,从代数几何关于存在的真正的线性系的所有静态反馈法律是真正的。
1997-02-03 math.AG math.OC
Implicit Trajectory Planning for Feedback Linearizable Systems: A Time-varying Optimization Approach
我们开发了一个基于优化的框架,用于联合实时轨迹规划和反馈线性化系统的反馈控制。为了实现这一目标,我们定义了一个目标轨迹的时变优化问题的最优解。然而,一般来说,这种轨迹可能是不可行的,例如,非完整约束为了解决这个问题,我们设计了一个控制律,产生可行的轨迹,渐近收敛到目标轨迹。更确切地说,对于(动态)全状态线性化的系统,所提出的控制律隐式地将非线性系统转换为足够高阶的优化算法。我们证明了全局指数收敛到目标轨迹的优化算法和原系统。我们说明了我们提出的方法的有效性多目标或多代理跟踪问题的约束。
2020-03-13 cs.SY eess.SY math.OC
A time-optimal feedback control for a particular case of the game of two cars
在本文中,一个时间最优的反馈解决方案的两辆车的游戏,的情况下,追赶者是更快,更灵活的逃避者,提出。引入可达集连续子集的概念,刻画了反馈策略下的时间最优追逃对策。使用这些子集,它示出,如果最初的追求者是足够远的逃避者,然后的反馈鞍点策略的追求者和逃避者是一致的共同切线从最小半径转弯圆的追求者的最小半径转弯圆的逃避者。使用几何,四个可行的切线被确定和反馈的最小-最大战略的追求者和最大-最小战略的逃避者是通过解决一个$2 \times 2$矩阵游戏在每个时刻。微不足道的计算工作是在评估的追求者和逃避者的输入使用建议的反馈控制律,因此它是适合于实时实现。所提出的法律进行验证,进一步通过比较所得到的轨迹与那些通过求解微分对策,使用数值技术。
2021-05-30 cs.SY eess.SY math.OC