Input-to-state stabilization of an ODE cascaded with a parabolic equation involving Dirichlet-Robin boundary disturbances
Southwest Jiaotong University(西南交通大学);Polytechnique Montréal(蒙特利尔理工学院)
本文研究了在存在Dirichlet-Robin边界扰动和域内扰动的情况下,ODE与抛物型PDE级联系统的输入到状态稳定化问题,采用背向设计方法和广义Lyapunov方法进行稳定性分析。
2026-02-10 math.OC
Stabilization of port-Hamiltonian systems by nonlinear boundary control in the presence of disturbances
本文研究了有界$1$维空间域$(a,b)$上任意阶$N \in \mathbb{N}$线性端口哈密顿系统的镇定问题。为了实现稳定,我们耦合系统的动态边界控制器,即,控制器,仅通过边界点$a,b$的空间域的系统上的行为。我们使用一个非线性控制器,以捕捉现实的致动器经常表现出的非线性行为,而且,我们允许控制器的输出被损坏的致动器干扰之前,它被反馈到系统。本文证明了所得到的非线性闭环系统是输入-状态稳定的。平方可积干扰输入。特别地,我们得到了$N=1$阶系统和一类特殊的非线性控制器的一致输入-状态稳定性,以及任意阶系统$N \in \mathbb{N}$和一类更一般的非线性控制器的弱输入-状态稳定性.此外,在这两种情况下,我们得到收敛到$0$的所有解决方案作为$t \to \infty$。应用振动弦和梁。
2018-09-11 math.OC
Control design for partial stabilization of nonlinear mechanical systems with random disturbances
研究了由Ito随机微分方程描述的非线性控制系统的部分镇定问题。对于这些系统,我们提出了一种构造性的控制设计方法,该方法使得闭环系统的平凡解关于部分状态变量以概率的方式建立渐近稳定性。机械的例子来说明所获得的控制器的效率。
2020-05-31 math.OC math.PR
Input-to-state stabilization of $1$-D parabolic equations with Dirichlet boundary disturbances under boundary fixed-time control
本文针对带Dirichlet边界扰动的1-D抛物方程,采用反步法与分裂技术设计边界反馈控制器,实现输入-状态稳定与固定时间稳定,并用广义Lyapunov方法分析,数值仿真验证有效性。
2024-07-21 math.AP math.OC
Stability and stabilization: Discontinuities and the effect of disturbances
在这篇临时性的论文中,它涵盖了在北约高级研究所“非线性分析,微分方程和控制”(蒙特利尔,1998年7月/8月)提出的材料,我们处理的几个问题有关的非线性有限维连续时间系统的稳定性和稳定性。我们回顾反馈稳定的基本问题,把重点放在相对较新的研究领域,关注稳定性方面的“噪音”(如错误引入致动器或传感器)。内容如下:稳定性与渐近能控性综述镇定问题连续镇定控制的障碍-李雅普诺夫函数与Artstein定理不连续反馈非光滑CLF对小测量和执行器误差的不敏感性大扰动的影响:输入-状态稳定性对ISS相关概念的评论
1999-02-03 math.DS math.OC
Rapid stabilization of the heat equation with localized disturbance
本文提出了一种结合频率李雅普诺夫方法与符号多值算子的多值反馈控制策略,用于实现多维热方程在存在未知局部扰动下的快速稳定化,无需显式建模或估计扰动。
2025-12-22 cs.SY eess.SY math.AP
Rapid stabilization for a wave equation with boundary disturbance
针对带边界未知扰动的不稳定波动方程,采用backstepping方法、Lyapunov技术及符号多值算子设计边界反馈律,实现任意速率的能量指数衰减并抑制扰动,同时证明闭环系统适定性。
2025-10-06 cs.SY eess.SY math.AP
Output Feedback Exponential Stabilization for a 1-d Wave PDE with Dynamic Boundary
研究了一类一维波动方程的输出反馈指数镇定问题。在只有一个观测量的情况下,我们构造了一个无穷维状态观测器来跟踪状态,并设计了一个基于状态估计的控制器来指数镇定原系统。这是对现存文献的一个本质上的重要改进[10]。Morgül,B.P. Rao和F. Conrad,IEEE Transactions on Automatic Control,39(10)(1994),2140-2145],其中采用了包括高阶角速度反馈的两种测量。当控制器匹配非线性内不确定性和外干扰时,构造了一个无限维扩张状态观测器(ESO)来同时估计总干扰和状态。通过对总扰动的补偿,设计了一个基于状态估计的控制器,使原系统指数镇定,同时使闭环系统有界。Riesz基方法是证明闭环系统中两个耦合系统指数稳定性的关键。通过数值模拟验证了该方法的有效性。
2021-05-02 math.OC
Adaptive stabilization of a leaderless bearing-constrained formation with disturbances
East Asia University of Technology(东亚理工大学);University of Southern California(南加州大学);Ghost Robotics(幽灵机器人公司);Hanoi University of Science and Technology(河内科技大学)
针对受未知上界扰动影响的无领导有向轴承约束编队,提出自适应滑模控制实现一致全局渐近镇定,并设计平滑控制律抑制抖振,保证编队有界性。
2026-11-11 cs.MA math.OC
Input-to-state stabilization of the perturbed systems in the generalized triangular form
本文研究了一类具有时变和周期动态的广义三角形非线性控制系统,该系统线性地依赖于外部扰动。我们的目的是构造一个反馈控制器,提供相应的闭环w.r.t.的全局输入到状态稳定性。骚乱。为此,我们结合的方法提出了在早期的工作\cite{pavlichkov_ge_2009}致力于全球渐近稳定的GTF系统与ISS理论的时变系统中提出的\cite{wang}的干扰。按照这种模式,我们构造了一个反馈,它提供了一致的全局稳定性和渐近增益w.r.t的干扰的属性。然后得到了闭环系统的半一致ISS。
2010-08-27 math.DS math.OC
Yet Another Tutorial of Disturbance Observer: Robust Stabilization and Recovery of Nominal Performance
ASRI, Department of Electrical and Computer Engineering, Seoul National University(首尔国立大学电气与计算机工程系自动系统研究室);Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Central Florida(中佛罗里达大学电气与计算机科学系);School of Robotics, Kwangwoon University(光云大学机器人学院);Department of Electrical Engineering, Soongsil University(崇实大学电气工程系)
本文通过教程式回顾,探讨了干扰观测器在鲁棒稳定化和名义性能恢复方面的最新成果,分析了在Q滤波器带宽较大时,即使存在系统不确定性和干扰,实际不确定系统的行为可以接近无干扰名义系统的瞬态和稳态表现。
2016-06-20 cs.SY eess.SY math.OC
Stabilization of Underactuated Mechanical Systems with Time-Varying Uncertainty using Adaptive Fuzzy Sliding Mode
研究了存在外部干扰和模型不确定性的欠驱动系统的控制问题。提出了一种自适应模糊滑模控制器(AFSMC)来解决这个问题,满足对不确定性和干扰的鲁棒性。所设计的控制器可以应用于广泛的欠驱动系统,与许多以前的工作相比,具有更少的限制。为了评估所提出的算法的性能,它被应用到欠驱动倒立摆和平移振荡器/旋转驱动器(TORA)系统的两个自由度。仿真结果也表明了所提出的策略的有效性。
2017-02-08 math.OC
Flow Stability of Patchy Vector Fields and Robust Feedback Stabilization
本文研究了一类不连续的、分段光滑的向量场--补丁向量场,它是在AB中引入的,用于研究反馈镇定问题。我们证明了相应的解集w.r.t.一类很广的脉冲扰动这些结果产生的鲁棒性补丁反馈控制存在测量误差和外部干扰。
2001-11-09 math.OC
Exploiting timing information in event-triggered stabilization of linear systems with disturbances
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Regina(雷吉纳大学);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时间信息进行事件触发稳定化的方法,通过状态依赖的方式传输信息,解决了有扰动线性系统在有界延迟数字通信信道中的稳定问题,并给出了稳定所需的最小信息传输率下界。
2020-07-21 cs.IT cs.SY eess.SY
Quasi-optimal robust stabilization of control systems
本文研究了控制线性进入的解析控制系统的半全局最小时间鲁棒镇定问题。它示出,在最小时间奇异轨迹的情况下,闭环系统的解决方案收敛到原点准最小时间(对于一个给定的控制器上的界限)与小的测量噪声,外部干扰和致动器噪声的鲁棒性。
2006-07-19 math.OC
Feedback Stabilization for a coupled PDE-ODE Production System
我们考虑一个由守恒律(PDE)和常微分方程(ODE)组成的关联生产模型。我们的重点是分析的控制律的耦合系统和相应的镇定问题的平衡动态存在干扰。这些调查进行了使用适当的李雅普诺夫函数的理论和数值水平。离散的$L^2-$稳定技术允许导出一个混合反馈法,能够确保指数稳定性,也在瓶颈的情况下。所有结果都附有计算实例。
2019-03-27 math.OC
Disturbance Observer-Based Boundary Control for an Anti-Stable Stochastic Heat Equation with Unknown Disturbance
针对一类具有Neumann边界驱动和未知边界外扰的反稳定随机热方程,首次提出了一种新的控制策略,即基于扰动抑制器的控制,并将其应用于镇定和扰动抑制.基于Backstepping方法和估计/消除策略,设计了一种基于扰动消除器的边界控制,通过扰动观测器对未知扰动进行实时估计,并在闭环系统中抑制未知扰动,同时抑制域内强度在已知有限区间内的乘性噪声。结果表明,所得到的闭环系统是指数稳定的意义下的均方和几乎必然。数值算例验证了所提控制方法的有效性。
2022-01-01 math.OC
Power grid transient stabilization using Koopman model predictive control
这项工作解决了电网的暂态稳定的问题,以下不稳定的干扰。所考虑的模型是七个新英格兰试验模型与扰动的级联互连(例如,电力线故障)发生在第一电网中并向前传播,模拟大面积停电。我们考虑一个基于Koopman算子理论的数据驱动的控制框架,其中线性预测器,在更高维度(嵌入式)的状态空间上发展,从观察到的数据中构建,随后在模型预测控制(MPC)框架内使用,允许使用线性MPC的有效计算工具来控制这个高度非线性的动力系统。
2018-03-28 math.DS 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
Equivalence of robust stabilization and robust performance via feedback
对于具有结构不确定性的线性对象以及线性参数变化(LPV)对象(其中控制器可以在线访问变化的对象参数)的鲁棒控制的一种方法是通过线性分数变换(LFT)模型。控制问题要解决的控制器设计在这种形式主义包括鲁棒稳定性和鲁棒性能。在这里,鲁棒性能被定义为实现统一指定的$L^{2}$ -增益容差的干扰-误差映射与鲁棒稳定性相结合。通过将干扰和误差通道设置为零,很明显,任何鲁棒性能的标准也产生鲁棒稳定性的标准。反直观地,作为所谓的主回路定理的结果,鲁棒稳定性的结果应用于反馈配置,在误差和干扰信号之间的反馈连接中添加人工全块不确定性算子,产生鲁棒性能的结果。这里的主要结果是,这个性能稳定的减少原则,必须小心处理的情况下,动态反馈补偿:不经意地应用这一原则导致解决一个物理上不感兴趣的问题,控制器被假定为有访问状态的人工添加的反馈回路。使用已知的更精细的动态控制鲁棒稳定性标准,其中允许用户指定控制器部分状态尺寸的原则的应用,导致正确的鲁棒性能的结果。这些后者的结果涉及秩的条件,除了线性矩阵不等式(LMI)的条件。
2008-08-19 math.OC
An Approach to Mismatched Disturbance Rejection Control for Uncontrollable Systems
研究不可控线性离散系统的最优失配干扰抑制控制问题。与以往的研究不同,通过引入二次型性能指标,使得被调状态能够跟踪参考轨迹并最小化扰动的影响,将失配扰动抑制控制转化为线性二次型跟踪问题。通过求解前向-向后差分方程,得到了该问题在有限时域上可解的充要条件和干扰抑制控制器。在可检测条件下,得到了系统在无限视界下可镇定的充分条件。本文详细介绍了我们的新方法,干扰抑制。四个例子来证明所提出的方法的有效性。
2022-09-15 math.OC
State constrained patchy feedback stabilization
当动态约束为给定的一组状态$S$时,我们在$\R^n$上构造了一般控制系统的补丁反馈,实现了对目标集$Σ$的实际镇定.主要结果是:对$Σ$的$S$ -约束渐近能控性蕴含着一个不连续的实际稳定反馈的存在.这样的反馈可以构造成“补丁”的形式,一类特殊的分段光滑控制,确保存在局部Carathéodory解决方案的任何柯西问题的控制系统,并享有良好的鲁棒性相对于测量误差和外部干扰。
2014-08-06 math.OC
On Disturbance-to-State Adaptive Stabilization without Parameter Bound by Nonlinear Feedback of Delayed State and Input
针对无参数界且存在无限持续扰动的标量线性系统,本文提出采用状态与输入分布时滞的无穷维非线性反馈方法,实现了可分配增益的实际输入到输出稳定性及参数估计,并揭示了学习能力与扰动鲁棒性之间的权衡。
2023-04-06 cs.SY eess.SY math.OC
Deadzone-Adapted Disturbance Suppression Control for Global Practical IOS and Zero Asymptotic Gain to Matched Uncertainties
针对满足匹配条件且扰动与参数无界的时不变系统,提出结合非线性阻尼、单增益调整和更新律死区的DADS控制器,首次实现状态衰减至可指定小水平并防止增益与状态漂移。
2023-11-14 cs.SY eess.SY math.OC
On Sontag's Formula for the Input-to-State Practical Stabilization of Retarded Control-Affine Systems
本文研究了具有执行器扰动的时滞控制仿射非线性系统的输入-状态实用镇定控制律。开发的方法是基于Arstein的控制理论李雅普诺夫函数和相关的桑塔格公式,扩展到延迟系统。如果执行器扰动是有界的,那么控制器产生的闭环系统的解决方案,以实现一个任意固定的邻域的原点,通过增加一个控制调整参数。所考虑的系统可以提出任意数量的离散以及分布式的时间延迟,任何大小,只要他们是常数,一般来说,已知的。
2012-06-19 math.DS math.OC
Optimal Universal Controllers for Roll Stabilization
Oceaneering AGV Systems B.V.(Oceaneering AGV系统有限公司);University of Groningen(格罗宁根大学);Politecnico di Torino(都灵理工大学);Institute for Problems of Mechanical Engineering(机械工程学院问题研究所)
本文提出了一种新的最优航向稳定方法,通过将扰动近似为具有已知频率但不确定幅度和相位的多项谐波信号,利用Yakubovich开发的通用控制器理论解决线性二次优化问题,实验表明OUC在保持航向稳定的同时更高效地稳定船舶滚动运动。
2020-07-14 cs.SY eess.SY math.OC
Exponential input-to-state stabilization of a class of diagonal boundary control systems with delay boundary control
研究了一类对角型无限维系统的时滞边界控制关于边界扰动的指数输入-状态镇定问题。所考虑的输入时滞是不确定的和时变的。所提出的控制策略包括一个常数延迟预测反馈控制器设计的截断有限维模型捕捉原来的无限维系统的不稳定模式。我们表明,所得到的闭环系统是指数输入到状态稳定的衰减记忆的附加边界输入扰动和干扰的预测反馈的计算。
2020-03-12 cs.SY eess.SY math.OC
Online Stabilization of Unknown Linear Time-Varying Systems
针对未知离散时间LTV系统在有界非随机扰动下的在线镇定问题,提出基于凸体追踪的控制算法,在动力学缓变假设下保证闭环BIBO稳定,无需系统辨识,适用范围广并经数值验证。
2023-12-14 cs.SY eess.SY math.OC
Integrating Uncertainties for Koopman-Based Stabilization
本文提出统一框架,基于Koopman算子解决数据驱动控制中的鲁棒稳定化问题,全面考虑投影误差、估计误差和过程扰动,并分别通过LMI和非线性矩阵不等式设计直接与间接反馈控制器,确保闭环稳定性。
2025-08-15 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive optimal $\ell_\infty$-induced robust stabilization of minimum phase SISO plant under bounded disturbance and coprime factor perturbations
针对有界扰动与互质因子摄动下离散最小相位SISO对象的最优鲁棒镇定问题,提出基于集员估计与参数非线性变换转化为线性分式规划的自适应控制方法,可在参数未知时以指定精度实现与已知参数对象相当的最优输出渐近上界,还支持估计与先验假设的在线验证。
2022-07-28 cs.SY eess.SY math.OC
Necessary and Sufficient Lyapunov-Like Conditions for Robust Nonlinear Stabilization
在这项工作中,我们提出了一种方法来表达的必要和充分的Lyapunov样条件的存在稳定的反馈法。该方法是著名的控制李雅普诺夫函数(CLF)方法的扩展,可以应用到非常一般的非线性时变系统的干扰和控制输入,包括有限维和无限维系统。所提出的方法的一般性也反映了这样一个事实,即部分稳定的输出变量得到解决。此外,它表明,广义CLF方法可以导致一个新的工具,显式设计的鲁棒非线性控制器的一类时滞非线性系统的三角形结构。
2008-01-30 math.OC
Fixed-time stabilization of systems with nilpotent matrices in the presence of large unknown delays
Tel Aviv University(特拉维夫大学)
研究含幂零矩阵且有大未知延迟的线性系统的固定时间镇定问题,通过引入人工延迟设计反馈,能在固定时间使状态归零并实现输入到状态稳定,该方法可用于扰动单积分器及时延系统,数值模拟验证了有效性。
2026-11-11 math.OC
Observer-Based Controllers for Incrementally Quadratic Nonlinear Systems with Disturbances
基于滑模控制器的非线性系统鲁棒全局镇定是一个具有挑战性的课题。本文研究了具有外部干扰的增量式二次非线性系统的基于扰动的镇定控制器设计问题。在系统模型中考虑的非线性满足增量二次约束,其特征在于增量乘子矩阵,并包含许多常见的非线性。观测器和控制器增益矩阵的同时搜索被配制成线性矩阵不等式的可行性问题,对于两个参数化(即,块对角参数化和块反三角参数化)。实现基于前馈反馈控制器的闭环系统被证明是输入到状态稳定的外部干扰。利用所提出的基于连续时间扰动器的控制器,对全局Lipschitz系统构造了具有时间正则化的事件触发控制器,使得闭环系统无Zeno且输入到状态实际稳定.
2020-06-03 math.OC
Stabilization for a perturbed chain of integrators in prescribed time
在本文中,我们考虑的问题,相对于规定的时间稳定的链的积分任意长度,无论是纯(即,在没有干扰的情况下)或扰动。在第一部分中,我们重温比例导航反馈(PNF)的方法,我们表明,它可以适当地重铸的框架内随时间变化的同质性。作为第一个后果,我们首先恢复所有先前获得的结果PNF与简单的参数。然后,我们应用滑模启发反馈,以实现规定的稳定与一致有界的增益。然而,所有这些反馈是鲁棒的匹配的不确定性。在第二部分中,我们提供了一个反馈法,但启发滑动模式,不仅稳定的纯链的积分器在规定的时间,但也表现出一定的鲁棒性存在的测量噪声和不匹配的不确定性。
2019-09-05 math.OC
Exact Prescribed-Time Control Based on Simple Harmonic Motion: Stability Analysis and Nonsingular Sliding Mode Stabilization
Center for Control Theory and Guidance Technology, Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学控制理论与控制工程研究中心)
本文利用简谐运动等时性建立精确预设时间控制框架,提出李雅普诺夫分析方法实现标量系统镇定,扩展出非奇异滑模控制律,仿真验证了方法有效性。
2026-08-04 math.OC
Multi-Observer Output Feedback Stabilization of a Class of Uncertain Nonminimum-Phase Systems
Federal University of Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学);State University of Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
针对存在参数不确定性和外部扰动的非线性非最小相位系统,本文提出一种集成三类观测器的滑模控制方法,仅用输出测量即可实现全局渐近稳定,放宽了现有文献的限制性假设,仿真验证了其有效性。
2026-08-18 cs.SY eess.SY math.OC
Guaranteed Cost Model Predictive Control-based Driver Assistance System for Vehicle Stabilization Under Tire Parameters Uncertainties
道路交通事故一直是青年人死亡的主要原因。大多数事故发生在驾驶员分心和失控的情况下。最近提出了线控转向系统作为减轻此类事故的替代方案。该技术使得前轮转向角度与驾驶员手轮角度解耦,从而测量道路/轮胎摩擦极限,并开发能够确保车辆稳定性和安全性的新型控制系统。然而,车辆安全边界高度依赖于轮胎特性,这些特性随着温度、磨损和轮胎制造过程而显著变化。因此,自动驾驶车辆和驾驶员辅助控制器的设计不能假设这些特性是恒定的或已知的。因此,本文提出了一种保成本模型预测控制器驾驶员辅助系统,能够避免前后轮胎饱和,并跟踪驾驶员的意图,以处理不确定的轮胎参数的车辆的限制。仿真结果表明,所提出的方法下随时间变化的均匀分布的干扰的性能。
2016-09-20 math.OC
Boundary feedback stabilization of a reaction-diffusion equation with Robin boundary conditions and state-delay
讨论了一类具有Robin边界条件和时变时滞的反应扩散方程的边界反馈镇定问题.所提出的控制设计策略是基于有限维截断模型通过谱分解。通过适当地选择原无限维系统的模式数,证明了在有限维截断模型上进行的设计实现了原无限维系统的指数镇定.在存在分布扰动的情况下,我们证明了闭环系统是指数输入-状态稳定的,具有衰减记忆。
2020-03-16 cs.SY eess.SY math.OC
Accelerated Stabilization of Switched Linear MIMO Systems using Generalized Homogeneity
IRDL, UMR CNRS 6027, Bretagne INP, ENSTA, Institut Polytechnique de Paris, Univ. Brest, Univ. Bretagne Sud(法国布雷斯特大学、南布列塔尼大学);Inria, Univ. Lille, CNRS, UMR 9189 - CRIStAL
本文提出利用广义同质性框架和隐式李雅普诺夫函数,实现切换线性MIMO系统的加速有限时间稳定化,并通过数值实验验证了方法的有效性。
2026-02-09 cs.SY eess.SY math.OC
Input-to-State Stabilization of a Coupled ODE-PDE System with Time-Varying Coefficients via Composite Boundary Control
State Key Laboratory of Rail Transit Vehicle System, Southwest Jiaotong University(西南交通大学 轨道交通运载系统全国重点实验室);School of Mathematics, Southwest Jiaotong University(西南交通大学数学学院)
本文提出一种复合边界反馈控制律,通过解析增益函数和时变Volterra核显式设计,并构造非二次Lyapunov函数和广义Lyapunov泛函,实现了具有时变系数的耦合ODE-抛物型PDE系统的输入到状态稳定性,数值仿真验证了有效性。
2026-09-09 math.OC
Partial-State DADS Control for Matched Unmodeled Dynamics
针对匹配且无界的未知动态,研究扩展 DADS 控制,利用部分状态反馈绕开小增益条件并保证无漂移鲁棒调节,且适用于未知反应-扩散 PDE 的无限维系统。
2025-07-24 cs.SY eess.SY math.OC
On the local asymptotic stabilization of the nonlinear systems with small time-varying perturbations by state-feedback control
本文研究了控制系统$\dot x=f(x,u)$的解与其控制系统的解之间的关系。(潜在未知的)扰动$\dot x=f(x,u)+w(x,t).$在未扰动系统在点$(0,0)$处的线性部分是可控的并且扰动$w(x,t)$渐近地足够小的假设下,存在一个$u=-Kx$形式的状态反馈控制器,使得扰动系统保持未扰动系统零解的局部渐近稳定性.本文的主要结果给出了保证这一性质的充分条件,更具体地说是系统重要参数之间的关系,同时也提供了计算吸引域下界的方法。此外,我们还得到了H. K. Khalil关于标称部分在原点$x=0.$处指数渐近稳定的(不受控)扰动系统的渐近行为
2018-06-09 math.OC
Input-to-State Stabilization of 1-D Parabolic PDEs under Output Feedback Control
针对含时变系数与边界扰动的一维抛物型 PDE,本文用时不变核和 backstepping 设计基于观测器的输出反馈控制器,并以广义 Lyapunov 方法证明闭环及误差系统在空间 $L^\infty$ 范数下的 ISS。
2024-06-17 math.AP math.OC
H$_1$-ISS Analysis and Boundary Control Design for Coupled Linear ODEs and Hyperbolic PDEs
Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学);Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble-INP, GIPSA-lab(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,格勒诺布尔国立理工学院,GIPSA实验室)
研究耦合线性ODEs和双曲型PDEs系统的边界控制设计,将基于李雅普诺夫的ISS条件扩展到H$_1$设置,推导稳定性分析和控制设计条件,通过数值例子验证所提方法的有效性和潜力。
2026-07-28 math.OC
Stabilization and Optimal Control of an Interconnected $n + m$ Hetero-directional Hyperbolic PDE-SDE System
针对通过异向双曲 PDE 控制的线性 SDE 耦合系统,本文利用 backstepping 将其转化为带随机漂移的输入延迟 SDE,给出能控性与方差结构下界,并设计均值驱动、方差有界的控制器及可达任意下界上方方差的最优控制。
2025-02-10 math.OC
Adaptive Disturbance Observer-based Full-Order Integral-Terminal Sliding Mode Control with Unknown A Priori Bound on Uncertainty
针对外部扰动界未知的非线性积分器链系统,提出ADO-FOITSMC连续有限时间控制方法,利用非单调自适应观测器增益抑制抖振并保证状态全局有界,且在刚性航天器姿态稳定中得到验证。
2025-10-05 cs.SY eess.SY math.OC
Constrained Lyapunov Stabilization based on Gauss Variational Equations: From Spacecraft Orbital Transfers to Rendezvous
University of Michigan(密歇根大学)
本文扩展基于高斯变分方程的李雅普诺夫反馈律至交会机动,通过障碍函数、饱和及参考调节器处理约束,并引入外环反馈调整半长轴,仿真验证了传统推进和洛伦兹力推进下的安全闭环交会。
2026-06-11 math.OC
Deadzone-Adapted Disturbance Suppression Control for Strict-Feedback Systems
本文将死区自适应扰动抑制(DADS)控制方法推广到参数严格反馈系统,通过算法化反步设计抑制增益与状态漂移,实现输出衰减到可分配小水平,并验证了其优于现有自适应控制方案。
2024-02-27 cs.SY eess.SY math.OC
Output Consensus of Heterogeneous Multi-Agent Systems with Mismatched Uncertainties and Measurement Noises: An ADRC Approach
本文研究了具有有向生成树的有向通信拓扑结构下的高阶主从多智能体系统在大规模非匹配干扰、非匹配不确定性和测量噪声下的实际输出一致性问题。通过引入不改变输出的可逆状态变换,利用扩展状态观测器提取并估计出影响各智能体输出性能并与变换后系统控制输入相匹配的实际总扰动。然后,结合输出反馈控制策略,设计了基于扩展状态观测器估计的控制策略,以获得输出一致性,并设计了前馈补偿器,以主动衰减各智能体的总干扰。通过严格的证明,证明了所有从者的输出都能实际跟踪领导者的输出,并且领导-从者多智能体系统的所有状态都是有界的。通过数值模拟验证了控制方案和理论结果的正确性。
2023-03-03 math.OC
How Much Reserve Fuel: Quantifying the Maximal Energy Cost of System Disturbances
针对有界扰动下线性时不变系统有限时间镇定的额外能耗问题,提出加性与乘性最大能量代价指标,并给出解析界和 ADMIRE 仿真验证。
2024-08-20 cs.SY eess.SY math.OC
Boundary input-to-state stabilization of a damped Euler-Bernoulli beam in the presence of a state-delay
研究了一类具有时变时滞的阻尼Euler-Bernoulli梁模型的点力矩边界反馈镇定问题。首先,有限维截断模型推导出频谱约简。然后,对于给定的无时滞截断模型的镇定状态反馈,基于LMI的状态时滞最大值的充分条件被用来保证闭环状态时滞截断模型的稳定性。其次,我们评估的指数稳定性的假设下,截断模型捕获的原始无限维系统的模式的数量已经选择足够大的闭环无限维系统。最后,我们考虑在我们的控制设计中可能存在的分布扰动,以及控制输入中的附加边界扰动。在这种情况下,我们推导出的闭环系统的指数输入到状态的估计与衰减记忆的分布和边界干扰。
2019-12-02 cs.SY eess.SY math.OC
On inf-convolution-based robust practical stabilization under computational uncertainty
本文研究了基于下卷积采样保持控制的非线性系统的实际镇定问题。这是一个相当普遍的稳定技术的基础上,一个通用的非光滑控制李雅普诺夫函数(CLF)和强大的致动器的不确定性,测量噪声等稳定技术本身涉及计算下降方向的CLF。事实证明,这种计算的非精确实现不仅导致定量障碍,而且在计算结果可能完全不是下降方向的意义上也导致定性障碍,并且也没有直接的方法将其与下降方向联系起来。干扰,主要是测量噪声,使所描述的问题更加复杂。这项工作提出了一个修改的下卷积为基础的控制,是强大的w。R. t.系统和测量噪声以及计算不确定性。对CLF的假设是温和的,如,e。例如,在一个实施例中,任何分段光滑函数,这往往是从一个数值LF/CLF建设,满足他们。以一具有动态转向及油门之三轮机器人为研究对象,探讨其在不同容差下之运动特性。R. t.计算的不确定性证明了所解决问题的相关性和修改所使用的稳定技术的必要性。类似的分析可以扩展到其他涉及优化的方法,例如Dini瞄准或最速下降。
2021-02-08 cs.SY eess.SY math.OC
Data-driven Estimation, Tracking, and System Identification of Deterministic and Stochastic Optical Spot Dynamics
针对光学系统光斑稳定与扰动抑制问题,提出一种经实验验证的数据驱动框架,结合协方差估计、非线性优化与子空间辨识进行光斑扰动建模及卡尔曼滤波器调优,并在压电镜与CMOS相机实验中验证了有效性。
2023-01-29 cs.SY eess.SY math.OC
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