The Unknown Input Observer and its Advantages with Examples
Northeastern University（东北大学）
本文通过三个典型控制理论系统实例，展示了未知输入观测器在处理未知扰动输入时，能自然解耦系统输入与状态估计过程，并使估计误差渐近趋于零的核心优势。
2015-04-29 cs.SY eess.SY
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
Safe Learning-based Observers for Unknown Nonlinear Systems using Bayesian Optimization
Mitsubishi Electric Research Laboratories（三菱电机研究实验室）
从具有未知动态的动力系统生成的数据使得状态观测器能够学习：对建模误差具有鲁棒性，在计算上易于设计，并且能够以保证的性能操作。本文提出了一种模块化的设计方法，它包括三个设计阶段：（i）初始鲁棒观测器设计，使之能够在不允许状态估计误差发散的情况下学习动态（ii）学习阶段，其中使用贝叶斯优化和高斯过程来估计未建模分量;以及（iii）重新设计阶段，其利用所学习的动态来改进所述状态估计误差的收敛速率。我们提出的基于学习的观测器的潜力是证明在一个基准非线性系统。此外，还提供了保证估计性能的证书。
2021-06-25 cs.LG cs.SY eess.SY
A Flux and Speed Observer for Induction Motors with Unknown Rotor Resistance and Load Torque and no Persistent Excitation Requirement
在本文中，我们解决的问题，磁链和速度观测器设计的电压型感应电动机未知的转子电阻和负载转矩。唯一的测量信号是定子电流和控制电压。最近报道的动态回归扩展和基于混合的自适应观测器（DREMBAO），我们提供了这个问题的第一个全球性的解决方案。建议DREMBAO实现渐近收敛的激励条件下，是严格弱于持续激励。如果假设后一个条件，则收敛是指数的。
2020-09-02 cs.SY eess.SY
Higher-order sliding mode observer design for linear time-invariant multivariable systems based on a new observer normal form
在控制工程领域的各种应用中，存在未知输入的动态系统的状态变量的估计起着重要的作用。现有的方法需要满足所谓的观测器匹配条件，依赖于状态变量的有界性或表现出增加的观测器阶数的两倍的植物顺序。针对强可观测线性定常多变量系统，提出了一种新的观测器规范形。与传统的规范形式相比，该方法还考虑了未知输入。所提出的观测器规范形式允许直接构造高阶滑模观测器，即使在存在未知有界输入的情况下，也能确保估计误差在有限时间内全局收敛。它的应用并不局限于满足上述限制的系统已经存在的未知输入观测器。所提出的方法可以利用有界导数和鲁棒状态反馈控制的未知输入的重建，这是通过一个教程的例子。数值模拟证实了所提出的工作的有效性。
2021-07-27 cs.SY eess.SY
Computationally Efficient State and Model Estimation via Interval Observers for Partially Unknown Systems
针对含界噪声的部分未知非线性系统，提出一种基于雅可比符号稳定分解、紧分解函数及数据驱动过近似框架的区间观测器，可同时估计状态与学习未知动力学，通过SDP优化增益，仿真验证其计算效率优于已有方法。
2025-04-14 cs.SY eess.SY
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
Positive Unknown Input Observer For Positive Linear Systems
本文首次提出正线性系统正未知输入观测器设计方法，通过LMI正稳定方案和设计矩阵广义逆的正性条件，解决正系统在存在未知输入时的状态估计问题。
2015-08-04 cs.SY eess.SY
Observer-Based Consensus of Nonlinear Positive Multi-Agent Systems with Saturated Control Input
针对具有非线性控制输入的非线性正多智能体系统，提出了一种分布式牵制一致性解决方案。网络拓扑被认为是一个有向和全连接的结构。通过对非线性输入和非线性系统动力学的直接分析，考虑扇区输入的非线性和各种拓扑形式，为每个非线性主体设计了标准观测器和分布式钉扎观测器.测量的局部输出细节勾勒出第一个观察者，另一个观察者通过其相邻代理的相应输出细节来实现。基于进一步观察到的状态细节，一个分布式的钉扎的非负全局一致性的非线性积极的多智能体系统的领导者和追随者的策略。此外，提出了两个多步算法来设置观测器增益和每个协议的标准。性能评估，以确认所提出的控制方法，并说明所得出的非负的共识，基于混合的协议的有效性。
2022-05-12 cs.SY eess.SY math.OC
LMI-Based Reset Unknown Input Observer for State Estimation of Linear Uncertain Systems
Shiraz University（设拉子大学）；Grenoble INP, GIPSA-lab（格勒诺布尔理工学院，GIPSA实验室）
本文提出一种新型未知输入观测器（R-UIO），利用LMI技术提高线性系统在扰动下的状态估计性能，通过重置律降低估计误差的L2范数和收敛时间，适用于SISO和MIMO系统。
2018-08-24 cs.SY eess.SY
Adaptive observer of state variables of a nonlinear time varying system with unknown constant parameters
本文针对控制矩阵和非线性部分均含未知常参数的非线性时变系统，提出一种基于GPEBO参数化与带遗忘因子最小二乘法的自适应状态观测器，将文献[4]的线性结果推广到部分未知非线性情形。
2023-05-24 cs.SY eess.SY
An Adaptive Observer for Uncertain Linear Time-Varying Systems with Unknown Additive Perturbations
本文研究了线性时变系统的自适应状态观测问题，其中系统和输入矩阵依赖于未知时变参数。假设这些参数满足一些已知的LTV动力学，但初始条件未知。此外，状态方程的摄动的附加信号产生的外系统具有不确定的常数参数。我们的主要贡献是提出了一个全局收敛的状态观测器，只需要对系统的弱激励假设。
2021-12-10 cs.RO cs.SY eess.SY
Interval Observers for Simultaneous State and Model Estimation of Partially Known Nonlinear Systems
研究了具有动态未知输入和有界噪声信号的部分未知非线性系统的区间观测器设计问题，该观测器能同时估计系统状态和学习未知动态模型.利用仿射抽象方法和非线性分解函数的存在性，以及应用我们以前开发的数据驱动函数过近似/抽象方法来高估未知的动态模型，我们提出的观测器递归计算被证明包含真实增广状态的估计区间的最大和最小元素。然后，使用观察到的输出/测量信号，观察者通过消除与测量不兼容的估计来迭代地缩小间隔。最后，给出新的区间估计，观测器更新未知模型动态的过逼近。此外，我们提供了估计区间宽度序列一致有界的充分条件，即，所设计的观测器的稳定性，在易处理的（混合）整数规划的形式与可数可行集。
2020-04-02 cs.SY eess.SY
State Estimation Using a Network of Distributed Observers With Unknown Inputs
研究了一类具有分布式输出测量（分布式传感器）和未知输入的线性定常系统的状态估计问题。我们的目标是设计一个观测器网络，使得整个系统的状态向量可以估计，而每个观测器（或节点）只能访问本地输出测量，可能不足以重建整个系统的状态。现有的分布式状态估计的文献中的结果假设系统没有输入，或所有的系统的输入是全局已知的所有观察员。因此，我们提出了一个分布式观测器，能够估计整个系统的状态，在输入的存在，而每个节点只有有限的本地信息的输入和输出，以解决这个差距。我们提供了一个设计方法，保证收敛的估计误差在一些温和的联合可检测性条件。这种设计适用于可能具有切换拓扑的无向通信图，也适用于强连接有向图。我们还给出了存在条件，与现有的结果协调未知输入观测器。最后，仿真结果验证了所提出的估计方案的有效性，为各种场景。
2021-10-11 cs.SY eess.SY
An Unknown Input Multi-Observer Approach for Estimation, Attack Isolation, and Control of LTI Systems under Actuator Attacks
University of Melbourne（墨尔本大学）
本文提出了一种基于未知输入观测器的多观测器方法，用于在执行器攻击下实现状态估计、攻击隔离和控制，通过少量被攻击的执行器提供指数估计，并用于系统控制和攻击隔离。
2018-11-26 cs.SY eess.SY
Synthesis of Functional Unknown Input Observers for LTV and MIMO LTI Systems with Arbitrary Relative Degree
本文针对任意相对阶系统提出两种函数型未知输入观测器设计方法，分别适用于规范可控形式的时变系统和MIMO系统，并通过仿真验证其有效性。
2025-03-05 cs.SY eess.SY
Learning Safety-Compatible Observers for Unknown Systems
针对未知动力学系统，本文提出数据驱动方法联合学习鲁棒全状态观测器与 δ ISS Lyapunov 鲁棒性证书，并扩展至分布式互联系统。
2025-10-04 cs.SY eess.SY
Synthesis of Interval Observers for Nonlinear Discrete-Time Systems
针对非线性离散时间系统，提出了一种区间观测器综合的系统方法。反馈增益和其他矩阵是从半定可行性规划的解中找到的。考虑两种情况：（1）间隔观测器与给定系统处于相同的坐标系中，以及（2）间隔观测器使用坐标变换。详细说明了坐标变换的必要条件。数值例子展示了区间观测器的有效性，并展示了其应用到采样数据系统。
2020-11-08 cs.SY eess.SY math.OC
Strong Detectability and Observers for Linear Time Varying Systems
本文提出了受未知输入影响的线性时变系统的强可检测性概念。它表明，这一概念是等价的辅助系统的可检测性没有未知的输入。这使得一个简单的观察员设计可靠的状态估计在未知的输入。该设计简化为确定性卡尔曼滤波器设计问题，其中观测器增益可以从微分Riccati方程的解获得。所提出的方法的有效性证明了通过一个数值例子。
2021-03-23 cs.SY eess.SY
Data-driven Unknown-input Observers and State Estimation
未知输入观测器（UIO）允许在不知道所有输入的情况下估计LTI系统的状态。在本文中，我们提供了一个新的数据驱动的UIO行为系统理论的基础上，由Jan Willems和同事提出的结果称为基本引理。我们从系统中收集的数据，提供渐近收敛的状态估计的UIO的存在的必要和充分条件，并提出了一个纯粹的数据驱动的算法计算。即使我们专注于UIO，我们的结果也适用于完全已知输入的标准情况。作为一个例子，我们将所提出的方法应用于分布式状态估计在直流微电网，并说明其潜在的网络攻击检测。
2021-07-21 cs.SY eess.SY
Simultaneous State and Unknown Input Set-Valued Observers for Some Classes of Nonlinear Dynamical Systems
在本文中，我们提出了固定阶集值（形式为l2-范数超球）观测器的几类非线性有界误差动力系统与未知的输入信号，同时发现有界超球的状态和未知的输入，包括真实的状态和输入。针对（$\mathcal{M},γ$）-二次约束（（$\mathcal{M},γ$）-QC）系统，以线性矩阵不等式（LMI）的形式给出了观测器稳定（二次稳定）的充分必要条件，其中包括几类非线性系统：（I）Lipschitz连续系统，（II）（$\mathcal{A},γ$）-QC* 系统和（III）线性变参数（LPV）系统.这种新的二次约束性质至少与非线性系统的增量二次约束性质一样一般，并且在本文中被证明体现了广泛的非线性。此外，我们设计了最佳的$\mathcal{H}_{\infty}$观测器，其中满足二次稳定性条件，并表明设计结果一致有界输入有界状态（UBIBS）估计半径/误差动态和一致有界序列的估计半径。此外，我们提供了封闭形式的上限序列的估计半径和充分条件，其收敛到稳定状态。最后，建议的集值观测器的有效性证明，通过说明性的例子，在那里我们比较我们的观察员与一些现有的观察员的性能。
2021-02-04 cs.SY eess.SY
Stochastic Observer for SLAM on the Lie Group
Thompson Rivers University（汤普森河大学）
提出了一种基于角速度、平移速度和特征量的鲁棒非线性随机观测器。建议的观察员提出的李群$\mathbb{SLAM}_{n}\left(3\right)$模仿真正的随机SLAM动力学。所提出的方法认为，速度测量附加一个未知的偏差和一个未知的高斯噪声。所提出的SLAM观测器保证了闭环误差信号是半全局一致最终有界的。仿真结果表明，所提出的方法的效率和鲁棒性，揭示其定位未知车辆的能力，以及映射未知环境的测量从低成本的单位。
2021-09-13 cs.RO cs.SY eess.SY
Distributed Adaptive Neural Interval Observers for Unknown Nonlinear Systems
Faculty of Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT), Vietnam National University Ho Chi Minh City (VNU-HCM)（胡志明市理工大学机械工程学院，越南国立大学胡志明市分校）；Department of Mathematics and Statistics, University of New Mexico（新墨西哥大学数学与统计系）
本文提出一种分布式自适应神经区间观测器，用于未知非线性系统，通过局部测量与相邻信息构建区间估计，并引入经验回放机制增强权重收敛，经非线性示例验证。
2026-10-02 cs.SY eess.SY
Distributed Unknown Input Observer Design with Relaxed Conditions: Theory and Application to Vehicle Platooning
针对分布式状态估计中现有秩条件限制应用的问题，本文提出基于几何方法、利用$(C,A)$-不变子空间性质的分布式未知输入观测器设计，放宽假设，并通过车辆队列控制案例验证有效性。
2025-09-10 cs.SY eess.SY
Observer Design for a Class of Systems Described by Differential-Algebraic Equations and Parameter Identification of an Unmeasured Disturbance
ITMO University（圣彼得堡国立信息技术、机械与光学大学）
研究一类受未知不匹配干扰的线性广义系统的观测器设计与未测干扰参数辨识问题，引入结构假设构建观测器，提出新参数化方法，经数值仿真验证了方法的有效性。
2026-07-13 cs.SY eess.SY
Simultaneous Mode, State and Input Set-Valued Observers for Switched Nonlinear Systems
研究了一类具有有界范数噪声和未知输入信号的隐模切换非线性系统的模式、输入和状态同时观测器设计问题，其中隐模和未知输入分别代表故障或攻击模型和外生故障/干扰或对抗信号.所提出的多模型设计有三个组成部分：（i）一组模式匹配集值观测器，（ii）一个模式观测器，和（iii）一个全局融合观测器。模式匹配观测器递归地找到兼容的状态和未知的输入条件下的模式是真模式的集合，而模式观测器消除不兼容的模式，利用基于残差的标准。然后，全局融合观测器通过取所有相容模式上的模式匹配集值估计的并集来输出状态和未知输入的估计集。此外，保证消除所有假模式的充分条件（即，模式可检测性）和我们的方法的有效性进行了证明，并与现有的方法相比，使用一个说明性的例子。
2021-02-22 cs.SY eess.SY
Simultaneous Mode, Input and State Set-Valued Observers with Applications to Resilient Estimation Against Sparse Attacks
针对具有有界范数噪声和未知输入信号的隐模切换线性系统，提出了一种模式、输入和状态集值同时观测器。观测器由两部分组成：（i）一组模式匹配观测器和（ii）模式估计器。每个模式匹配观测器递归地输出模式匹配的兼容状态和未知输入的集合，而模式估计器使用基于残差的准则来消除不兼容模式。然后，状态和未知输入的估计集是所有兼容模式上的模式匹配估计的并集。此外，充分的条件，以保证消除所有的假模式和展示我们的方法的有效性，使用一个说明性的例子。
2020-01-21 cs.SY eess.SY
Distributed Unknown Input Observers for Discrete-Time Linear Time-Invariant Systems
本文提出一种基于节点级可检测性分解的分布式未知输入观测器设计方法，通过局部输出注入与扩散增益分别抑制噪声和补偿信息缺失，利用LMI求解，仿真验证有效性。
2025-04-23 cs.SY eess.SY
An Unknown Input Multi-Observer Approach for Estimation and Control under Adversarial Attacks
University of Melbourne（墨尔本大学）
本文提出了一种基于未知输入观测器的方法，用于在存在潜在无限的执行器和传感器虚假数据注入攻击的情况下进行状态估计、攻击隔离和控制，通过利用传感器和执行器的冗余性，确保在足够小的子集被攻击时系统仍能正常工作。
2019-04-06 cs.SY eess.SY
Distributed Unknown Input Observer Design: A Geometric Approach
University College London（伦敦大学学院）；Loughborough University（拉夫堡大学）；Imperial College London（帝国理工学院）；Aalborg University（奥尔堡大学）；University of Trieste（的里雅斯特大学）
本文提出一种几何方法设计分布式未知输入观测器，通过节点间的观测器网络重构系统状态，利用几何视角的(C,A)-不变子空间实现连续和离散时间下的观测器设计。
2026-03-18 cs.SY eess.SY
Design of Nonlinear State Observers for One-Sided Lipschitz Systems
University of Alberta（阿尔伯塔大学）
针对单侧Lipschitz非线性系统，提出基于非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式的状态观测器设计方法，以降低保守性。
2013-02-24 cs.SY eess.SY math.DS
Ultra Local Nonlinear Unknown Input Observers for Robust Fault Reconstruction
本文提出一种非线性系统故障估计方法，通过构建超局部模型扩展系统动态并设计非线性未知输入观测器，将故障重构转化为鲁棒状态估计问题，并利用半定规划优化增益，仿真验证了其有效性。
2022-04-04 cs.SY eess.SY
Bridging Centralized and Distributed Frameworks in Unknown Input Observer Design
本文从几何角度提出集中式与分布式未知输入观测器设计的充要条件，放宽了局部节点秩条件限制，扩展了应用范围，并通过仿真验证有效性。
2025-09-10 cs.SY eess.SY
Adaptive Observer for a Class of Systems with Switched Unknown Parameters Using DREM
本文针对一类具有切换未知参数的非线性系统，提出了一种自适应观测器，使其能同时估计系统的状态和参数。主要的挑战在于如何消除切换对参数估计造成的零输入响应的干扰影响。这些响应依赖于开关时刻（SASI）的未知状态，并对参数估计构成附加干扰，从而阻碍参数收敛到零。我们的解决方案是将零输入响应视为激励而不是干扰。这是通过首先用SASI增强系统参数，然后使用\textit{dynamic regression extension and mixing}（DREM）技术开发用于增强参数的估计器来实现的。由于其逐单元参数自适应的特性，系统参数估计与SASI解耦。其结果是，系统状态和参数的估计误差渐近收敛到零。此外，所提出的自适应观测器的鲁棒性是有保证的干扰和噪声的存在。数值算例验证了该方法的有效性。
2022-03-30 cs.SY eess.SY
Observability is Sufficient for the Design of Globally Exponentially Convergent State Observers for State-affine Nonlinear Systems
本文研究状态仿射非线性系统的状态观测问题。我们的主要贡献是提出了一个全球指数收敛的观测器，只需要必要的假设系统的可观测性。据作者所知，这是第一次在文献中报道这样的结果。
2021-08-21 cs.SY eess.SY math.OC
Disturbance decoupled functional observers for fault estimation in nonlinear systems
针对非线性系统的状态函数估计与故障估计问题，本文推导低阶线性干扰解耦函数观测器存在的充要条件，并通过化学反应器案例验证其应用。
2023-07-18 cs.SY eess.SY math.OC
A Robust Sensorless Controller-Observer Strategy for PMSMs with Unknown Resistance and Mechanical Model
在这项工作中，我们提出了一种混合的永磁同步电机无传感器策略，结合转矩/电流控制器和观测器的位置，速度，磁链和定子电阻。所提出的协同设计的动机是需要一个适当的信号注入技术，以保证完整的状态可观测性。在观测器设计中既没有使用典型的恒定或缓慢变化的速度假设，也没有使用先验的机械模型信息。相反，转子速度被建模为具有恒定（未知）符号和一致非零幅度的未知输入扰动。与所提出的架构，它表明，转矩跟踪和信号注入任务可以实现和渐近解耦。由于这些特点，我们把这种策略称为一个无传感器的机器人观察员没有机械模型。采用梯度下降电阻/反电动势估计，结合单位圆形式主义来描述转子的位置，我们严格证明区域实际渐近稳定的整体结构，与域的吸引力，可以任意大，不包括一个低维流形。该设计的有效性进一步验证了数值仿真，与无人机螺旋桨控制的一个具有挑战性的应用。
2020-02-05 cs.SY eess.SY
Observer design for nonlinear triangular systems with unobservable linearization
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
针对一类具有不可观测线性化的三角时变非线性系统，推导了Luenberger型观测器存在的充分条件，并通过时变动力学切换序列实现状态估计。
2012-04-15 cs.SY eess.SY math.OC
Global Exponential Observers for Two Classes of Nonlinear Systems
Technical University of Crete（克里特理工大学）；University of Patras（帕特雷大学）
针对具有全局渐近稳定紧集和开集上演化的两类非线性系统，提出全局指数观测器存在的充分条件，并给出鲁棒采样数据指数观测器的构造及实例验证。
2011-11-03 cs.SY eess.SY math.OC
Functional Observers with Linear Error Dynamics for Nonlinear Systems
本文针对一般非线性系统，讨论了观测器设计问题，并给出了观测器设计的一般公式。函数观测器线性化的概念也制定，在条款实现精确的线性误差动态变换坐标和规定的衰减率的错误。导出了线性动态系统存在低阶函数观测器的充分必要条件。这些结果将Luenberger的线性函数观测器理论直接推广到非线性系统。
2021-09-14 cs.SY eess.SY
Guaranteed Performance Nonlinear Observer for Simultaneous Localization and Mapping
提出了一种基于\mathbb{SLAM}_{n} \left（3 \right）李群的几何非线性观测器算法。所提出的新的解决方案估计车辆的姿态（即姿态和位置）相对于地标同时定位在全球框架中的参考功能。建议的估计流形上的特点是预定义的措施的瞬态和稳态性能。动态减少边界引导系统的误差函数从其在一个大的给定集合内的起始位置渐近减少到原点。该观测器能够直接利用现有的速度和特征测量值。此外，它还补偿了速度测量中的未知常数偏差。给出了该观测器的单位元数。数值结果表明了该观测器的有效性。保留字：非线性滤波器算法，用于同时定位和地图构建的非线性观测器，非线性估计器，流形上的非线性SLAM观测器，矩阵李群上的非线性SLAM滤波器，观测器设计，渐近稳定性，系统收敛，规定性能函数，姿态估计，姿态滤波器，位置滤波器，特征滤波器，地标滤波器，基于梯度的SLAM观测器，用于SLAM的基于梯度的观测器，自适应估计，SLAM观测器，观测器SLAM框架，等变观测器，惯性视觉单元，视觉，SLAM滤波器，SE（3），SO（3）。
2020-09-24 cs.SY eess.SY
Event-Triggered Observer-Based Fixed-Time Consensus Control for Uncertain Nonlinear Multiagent Systems with Unknown States
针对具有未知状态的不确定非线性多智能体系统，本文提出一种结合改进调节函数、Lyapunov函数、事件触发策略、输出反馈观测器和RBF神经网络的事件触发观测器固定时间一致性控制方法，消除了Zeno行为并通过仿真验证了有效性。
2024-12-31 cs.SY eess.SY
Parameterization-Free Observer Design for Nonlinear Systems: Application to the State Estimation of Networked SIR Epidemics
本文提出了一种无需对系统非线性进行参数化的观测器设计方法，仅依赖系统矩阵并适用于任意非线性系统，通过建立渐近和指数收敛准则，成功实现了在测量噪声下对网络化SIR流行病模型状态的准确估计。
2023-04-07 cs.SY eess.SY math.OC
Extended Dynamics Observer for Linear Systems with Disturbance
这是四个系列论文的最后一部分，针对信号输入信号输出（SISO）线性有限维系统的一般输入干扰破坏的稳定性。提出了一种新的观测器，称为扩展动态观测器（EDO），同时估计状态和干扰。EDO的工作机制包括两个部分：已知动态的扰动被其动态完全抵消，未知动态的扰动被高增益吸收。研究发现，只要具有未知输入扰动的控制对象可观测，高增益总是有效的，这是观测器设计的唯一假设。当扰动动力学除有界性外完全未知时，EDO被简化为扩展状态观测器或高增益观测器的扩展。所开发的方法的主要优点是，控制对象和干扰的先验信息可以尽可能多地利用。我们拥有的先验信息越多，观测器的性能就越好。基于估计/消除策略的精神，还开发了基于EDO的稳定输出反馈。所得到的闭环系统的稳定性的建立和一些理论结果进行了验证，通过数值模拟。
2020-11-12 cs.SY eess.SY math.OC
Global Exponential Sampled-Data Observers for Nonlinear Systems with Delayed Measurements
Laboratoire GREYC CNRS-ENSICAEN（GREYC实验室）；Technical University of Crete（克里特理工大学）；Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS-EECI SUPELEC（法国国家科学研究中心）
针对具有采样和延迟测量的非线性系统，采用小增益方法给出同时涉及延迟和采样周期的充分条件，确保观测器误差指数收敛，并设计鲁棒全局指数状态预测器。
2012-07-04 cs.SY eess.SY math.OC
Robust tracking of an unknown trajectory with a multi-rotor UAV: A high-gain observer approach
Michigan State University（密歇根州立大学）
研究了存在建模误差和外部扰动的多旋翼系统的轨迹跟踪问题。期望轨迹是未知的，并且从具有未知或部分已知动态的参考系统生成。我们假设仅可以访问多转子的位置和取向测量以及参考系统的位置测量。我们采用一个扩展的高增益观测器（EHGO）估计框架来估计轨迹跟踪所需的前馈项，多转子状态，以及建模误差和外部干扰。设计了一种用于轨迹跟踪的输出反馈控制器，该控制器由反馈线性化控制器和EHGO组成。我们严格分析所提出的控制器，并建立其稳定性。最后，我们数值说明我们的理论结果使用的例子多旋翼着陆在地面车辆。
2020-04-27 cs.RO cs.SY eess.SY
Extended Adaptive Observer for Linear Systems with Overparametrization
针对一类具有未知参数和过参数化的线性定常系统，提出了指数稳定的扩展自适应观测器。它允许一个重建的不可测状态和有界的外部扰动所产生的已知的线性外系统与未知的初始条件，如果一个弱的要求，满足回归有限的激励。与现有的解决方案相比，建议的观察者重建的原始（物理）状态的系统，而不是虚拟的一个观察者的标准形式。仿真结果验证了所开发的理论。
2023-01-18 cs.SY eess.SY
Sufficient Conditions on the Existence of Switching Observers for Nonlinear Time-Varying Systems
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
针对包括三角结构在内的一类非线性时变系统，在比现有文献更弱的假设下，通过构造时变非因果动态的切换序列实现状态确定。
2011-11-02 cs.SY eess.SY math.OC
A Semi-global Hybrid Sensorless Observer for Permanent Magnets Synchronous Machines with Unknown Mechanical Model
在本文中，我们提出了一个混合的永磁同步电机无传感器观测器，没有先验知识的机械动力学和没有典型的假设恒定或缓慢变化的速度。相反，我们强制转子速度始终具有恒定（未知）符号和非零幅度。对于所提出的方案的设计，有意义的李群形式主义被采用来描述作为单位圆的元素的转子位置。然而，这种选择导致不可收缩的状态空间，因此它引入了拓扑约束，使得实现全局/半全局和鲁棒结果变得复杂。在这方面，它表明，建议的观察员，它采用了一个时钟定期重置的估计，是半全局几乎渐近稳定，因此，它提高了连续时间的版本下设计相同的假设。正如在仿真结果中所强调的那样，新的混合策略导致增强的瞬态性能，特别是在连续时间解决方案中采用的增益没有任何修改。这些功能促使增加观察员与离散时间标识符，导致显着更快的转子磁通重建。
2020-02-11 cs.SY eess.SY
Hybrid Nonlinear Observers for Inertial Navigation Using Landmark Measurements
Western University（韦仕敦大学）；Lakehead University（湖首大学）
本文研究了基于地标测量的刚体系统姿态、位置和线速度估计问题。我们在矩阵李群$SE_2(3)$上设计了两个混合非线性观测器，使得观测器具有全局指数稳定性.第一个观测器依赖于固定的增益，而第二个使用可变的增益取决于连续Riccati方程（CRE）的解决方案。这些观察员，然后扩展到处理偏置角速度测量。仿真和实验结果都说明了所提出的观测器的性能。
2020-05-14 cs.RO cs.SY eess.SY
Stability of Observer Based Predictive Control for Nonlinear Sampled-data Systems
University of Bayreuth（拜罗伊特大学）
提出一种完全基于状态观测器的模型预测控制方法，证明闭环系统的半全局实际渐近稳定性，并通过数值示例验证。
2011-05-17 cs.SY eess.SY math.FA
Nonlinear continuous integral-derivative observer
Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Monash University（莫纳什大学机械与航空航天工程系）
本文提出一种高阶非线性连续积分-导数观测器，基于有限时间稳定性与奇异性扰动技术，实现信号多积分与导数的同步估计，具有有限时间稳定性、参数易选、抗噪强和无漂移等优势。
2015-05-14 cs.SY eess.SY math.DS
Adaptive Observers and Parameter Estimation for a Class of Systems Nonlinear in the Parameters
University of Leicester（莱斯特大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
针对参数非线性的一类常微分方程系统，基于弱吸引集和非均匀收敛概念，提出状态与参数渐近重构方法，推广了传统自适应观测器设计。
2013-06-21 cs.SY eess.SY math.DS
SVR-based Observer Design for Unknown Linear Systems: Complexity and Performance
本文研究未知含噪线性定常系统的参数估计和稳定观测器设计问题。我们提出了一个基于支持向量回归（SVR）的估计提供可调的非对称误差区间的估计。该估计器能够通过调整损失函数中的参数$γ> 0$来权衡估计误差的偏差方差。该方法具有与基于普通最小二乘（OLS）的方法相同的$\mathcal{O}(1/\sqrt{N})$的样本复杂度，但实现了$\mathcal{O}(1/(γ+1))$更小的方差。然后，一个稳定的观测器增益设计过程的基础上的估计。基于估计的观测性能界限由均方观测误差来评估，该误差通过调整参数$γ$来调节，从而实现比OLS方法更高的可扩展性。通过矩阵谱和观测性能的最优性分析，证明了估计误差偏差-方差权衡对观测器设计的优势。进行了广泛的仿真验证，以验证不同的$γ$和噪声设置的计算估计误差和性能最优。与OLS方法相比，在适当设计参数$γ$的情况下，估计误差的方差和性能波动较小。
2022-05-14 cs.SY eess.SY
