Output Feedback Control of the One-Phase Stefan Problem
本文针对单相Stefan问题的镇定问题，设计了一种反推观测器和一种输出反馈控制律。目前的结果是最近的全状态反馈反推控制器提出了我们以前的贡献。单相Stefan问题描述了液-固材料及其液-固运动界面中温度分布的时间演化。该相变问题在数学上被表示为在由常微分方程（ODE）描述的时变空间域上定义的熔化区的1-D扩散偏微分方程（PDE）。我们提出了一个backstepping观察员允许估计的温度分布沿熔化区的基础上可用的测量，即，固相长度。所设计的观测器和输出反馈控制器在保持物理约束的前提下，保证了估计误差的指数稳定性、界面的移动性和温度分布的${\cal H}_1$ -范数，并对观测器的增益参数和设定点进行了限制.
2016-09-27 math.OC
Boundary controllability of phase-transition region of a two-phase Stefan problem
证明了$\ooo\subset\rr^d$上两相Stefan问题的运动界面，$d=1,2,3,$在结束时刻$T$可由Neumann边界控制器$u$控制.相变区是一个糊状区域$\{σ^u_t;\ 0\le t\le T\}$的一个修改的Stefan问题和主要的结果相当于说，对于每个Lebesque可测集$\ooo^*$与积极的措施，有$u\in L^2((0,T)\times\pp\ooo)$，使$\ooo^*\subsetσ^u_T.$为此目的，一个使用的最优控制方法结合Carleman不等式和角谷不动点定理。
2020-08-26 math.AP math.OC
Optimal Control of Singular Parabolic PDEs Modeling Multiphase Stefan-type Free Boundary Problems
分析了多维多相Stefan型自由边界问题的分布形式奇异非线性抛物型偏微分方程的最优控制。利用有限差分方法，给出了有限维最优控制问题的逼近序列。证明了最优控制的存在性和离散最优控制问题序列关于泛函和控制的收敛性。特别地，在系数的极小正则性假设下，得到了奇异偏微分方程的有限差分方法的收敛性、存在性、唯一性和稳定性估计.
2020-06-12 math.AP math.OC
Remarks on the control of two-phase Stefan free-boundary problems
本文研究具有分布控制的两相一维Stefan问题的零能控性，通过紧致性-唯一性论证和不动点方法证明局部零能控性，并给出单控制情形的否定结果。
2024-02-09 math.OC
Stackelberg-Nash controllability for a multi-objective Stefan problem
Federal University of Piauí（皮奥伊联邦大学）；Fluminense Federal University（弗鲁米嫩塞联邦大学）；Friedrich-Alexander-Universität Erlangen–Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）
本文研究了一维Stefan系统在局部分布式控制下的分层控制问题，结合Stackelberg策略与多个追随者的Nash均衡，形成多目标自由边界问题。通过分析分层控制与移动界面的相互作用，证明原问题可转化为该最优系统null可控性问题，并在合适几何条件下建立局部null可控性结果。
2026-05-01 math.AP math.OC
Optimal bailout strategies resulting from the drift controlled supercooled Stefan problem
我们考虑的是中央银行所面临的问题，即救助那些对银行业构成系统性风险的陷入困境的金融机构。在具有相互义务的结构性违约模型中，中央代理人寻求注入最低金额的现金，以将违约限制在给定比例的实体中。我们证明了中央代理的控制问题的值收敛的默认机构的数量趋于无穷大，它满足漂移控制版本的过冷Stefan问题。我们计算反馈形式的最优策略，通过数值求解相应的平均场控制问题的正则化版本，使用政策梯度法。我们的模拟表明，中央代理的最优策略是补贴银行的股权价值在于一个非平凡的时间依赖区域。
2022-10-18 math.OC math.PR q-fin.MF
Event-Triggered Safe Stabilizing Boundary Control for the Stefan PDE System with Actuator Dynamics
本文提出了一种事件触发的边界控制，用于具有执行器动态的Stefan PDE系统的安全镇定。控制律的设计是通过应用零阶保持（ZOH）的连续时间的安全稳定控制器在我们以前的工作。事件触发机制，然后推导出，使施加的安全条件与高阶控制障碍函数（CBF）保持和闭环系统的稳定性得到保证。我们证明，在建议的事件触发机制，所谓的"芝诺”行为总是避免，通过显示存在的最小驻留时间之间的两个触发时间。采用PDE反步法和李雅普诺夫分析证明了闭环系统的稳定性。数值模拟表明了该方法的有效性。
2022-10-04 cs.SY eess.SY math.OC
Safe PDE Backstepping QP Control with High Relative Degree CBFs: Stefan Model with Actuator Dynamics
高相对度控制障碍函数（hi-rel-deg CBF）在汽车安全和机器人技术中发挥着重要作用。在本文中，我们将这一概念推广到偏微分方程控制，处理一个特定的、物理相关的热动力学模型，其中偏微分方程的边界由于液固相变而移动--所谓的斯特凡模型。采用熟悉的QP设计来确保安全性，但CBF是无限维的（包括一个控制屏障“功能”），安全集也是无限维的。由于，在致动器动态的存在下，在边界的Stefan系统，该系统的主要CBF是相对度2，一个额外的CBF的构造，通过反推设计，这确保了积极的所有CBF没有任何额外的限制的初始条件。结果表明，“安全过滤器”中设计的文件，保证安全的存在下，一个任意的操作员输入。这类似于一个汽车系统，其中安全反馈定律覆盖-但只有在必要时-可能不安全的转向，加速，或制动由一个充满活力，但缺乏经验的司机。对金属增材制造过程进行了模拟，结果表明，操作员对Stefan模型的加热和冷却命令得到了遵守，但液体从未冻结。
2021-11-01 cs.SY eess.SY math.OC
Exact controllability to the trajectories of the one-phase Stefan problem
本文针对一维单相Stefan自由边界问题，通过将其转化为耦合PDE-ODE系统的零能控问题，结合新的Carleman不等式与Liusternik-Graves定理，证明了光滑轨迹的局部精确能控性，并附带得到一类带边界记忆项抛物方程的零能控性结果。
2022-04-10 math.AP math.OC
Control of the Stefan problem in a periodic box
本文考虑二维带状几何中带表面张力的单相Stefan问题，在水平方向上具有周期边界条件$x_1\in\mathbb{T}$ .我们证明了该系统是局部零控制在任何积极的时间，通过控制支持在一个任意的开放和非空子集。我们进行线性测试和对偶，但很快发现，线性化系统是不对称的，伴随有两个状态之间的动态耦合通过（固定）边界。因此，出于对$x_1$的傅立叶分解，我们考虑一个家庭的一维系统，并证明观测结果是一致的傅立叶频率参数。后者的结果也是新颖的，因为我们计算的非零傅立叶模式的基本运营商的全谱。零模系统，另一方面，被看作是一个有限维约束的线性热方程的可控性问题。通过使用Lebeau-Robbiano策略导出了伴随的完全可观性，然后通过结合\cite{tucsnak_burgers}中引入的源项方法和Banach不动点论证证明了非线性系统的局部能控性.数值实验激发了几个具有挑战性的开放问题，甚至超越了我们在这里处理的特定设置。
2022-09-08 math.AP math.OC
Simulation-based Approach for Fast Optimal Control of a Stefan Problem with Application to Cell Therapy
本研究提出将最优控制问题重构为微分代数方程系统的仿真求解方法，经细胞治疗Stefan问题的四个案例验证，其精度相当或更优且速度快一个数量级以上，为实时性要求高的最优控制场景提供高效可靠的替代方案。
2025-06-11 cs.SY eess.SY math.OC
Safe Trajectory Tracking of the Stefan Problem with Second-Order Moving Boundary Dynamics
Kobe University（神户大学）；University of California at San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
针对具有二阶移动边界动力学的Stefan问题，提出基于前馈控制和能量整形反馈的安全轨迹跟踪方法，实现全局指数稳定。
2026-05-24 cs.SY eess.SY math.OC
Safe Stabilization of the Stefan Problem with a High-Order Moving Boundary Dynamics by PDE Backstepping
本文针对Stefan问题，采用PDE反步法设计边界热通量控制，实现移动边界的安全镇定，并证明闭环系统全局指数稳定。
2025-10-08 cs.SY eess.SY math.OC
Linear-quadratic optimal sampled-data control problems: convergence result and Riccati theory
我们考虑一般线性控制系统和一般二次成本，其中状态随时间连续演化，控制被采样，即，在时间间隔的细分上分段恒定。这是一个线性二次最优采样数据控制问题的框架。作为第一个结果，我们证明了，作为采样周期趋于零，最优采样数据控制逐点收敛到最优永久控制。然后，我们扩展经典Riccati理论的采样数据控制框架，通过开发两种不同的方法：第一个使用最近建立的版本的庞特里亚金最大值原理的最优采样数据控制问题，第二个使用适当的版本的动态规划原则。反过来，我们得到一个闭环表达式的最佳采样数据控制的线性二次型问题。
2016-04-21 math.OC
Time optimal sampled-data controls for heat equations
本文首先设计了一个具有采样控制的热方程的时间最优控制问题，然后用它来逼近具有分布控制的热方程的时间最优控制问题.从采样控制的角度来看，我们的设计是合理的。并通过相应的半离散（时变）时间最优控制问题，为时间最优分布控制问题的数值求解提供了一条正确的途径。研究这样一个时间最优采样控制问题是不容易的，因为它可能有无穷多个最优控制。我们发现这个问题之间的连接，一个最小范数采样数据控制问题和最小化问题。并得到了这些问题的一些性质。在此基础上，我们不仅建立了时间最优采样控制问题和时间最优分布控制问题之间关于采样周期的最优时间和最优控制的误差估计，而且证明了这种误差估计在某种意义下是最优的.
2017-01-22 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
Stability of Infinite-dimensional Sampled-data Systems with Unbounded Control Operators and Perturbations
研究了具有无界控制算子的无穷维采样系统指数稳定性的鲁棒性。我们考虑的无界扰动是所谓的Desch-Schappacher扰动，它产生，例如，从由偏微分方程描述的系统的边界摄动中导出。作为主要结果，我们表明，指数稳定的采样数据系统保持在所有Desch-Schappacher扰动在一定意义下足够小。
2022-02-21 math.OC
Control of the Vertical Gradient Freeze crystal growth process via backstepping
针对垂直梯度凝固晶体生长中的两相Stefan问题，提出基于反步法的状态反馈跟踪控制设计，并给出反步变换核数值逼近的新方法，解决晶体与熔体时变范围带来的控制问题。
2020-05-08 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal sampled-data control, and generalizations on time scales
本文对一般有限维非线性最优采样控制问题导出了庞特里亚金最大值原理的一个版本。我们的框架实际上是更一般的，我们对待最优控制问题的状态变量在一个给定的时间尺度（R的任意非空的闭子集），和控制变量在一个较小的时间尺度演变。因此，采样数据系统是一种特殊情况。我们的证明是基于适当的针状变分和Ekeland变分原理的建设。
2015-12-08 math.OC
Pontryagin maximum principle for optimal sampled-data control problems
在这个简短的交流中，我们首先回顾了庞特里亚金最大值原理的一般有限维非线性最优采样控制问题的一个版本。这一结果最近在[L. Bourdin和E. Tr{é}lat，最优采样数据控制，以及时间尺度的推广，arXiv：1501.07361，2015]。然后，我们讨论了最优采样数据控制的最大化条件，可以看作是一个平均的弱最大化条件中规定的经典庞特里亚金最大值原理的最优（永久）控制。最后，应用这个定理，我们解决了一个线性二次的经典停车问题的基础上的例子。
2015-12-15 math.OC
Convergence in nonlinear optimal sampled-data control problems
考虑一般的非线性有限维最优控制问题，并假设它有唯一的解，其状态用$x^*$表示。在适当的假设下，我们证明了当相应划分的范数趋于零时，采样数据问题的最优状态一致收敛于$x^*$.此外，应用庞特里亚金最大值原理的两个问题，我们证明，如果$x^*$有一个唯一的弱极值提升的costate $p$是正常的，那么采样数据问题的costate一致收敛到$p$。换句话说，在非简并假设下，在小分区的极限处，控制采样与庞特里亚金最大值原理的应用互换。
2023-02-06 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
Global Stability Results for Systems Under Sampled-Data Control
本文给出了有限维系统在零级保持的反馈控制作用下，一致输入输出稳定（UIOS）和一致输入状态稳定（UISS）的充分条件，这些条件分别用单李雅普诺夫函数和向量李雅普诺夫函数表示。
2006-12-09 math.OC
Impulse and sampled-data optimal control of heat equations, and error estimates
研究了具有周期终态约束的内控多维热传导方程在所有可能解上极小化某个二次泛函的最优控制问题。这个问题有唯一的最优解，它可以用一个由庞特里亚金最大值原理导出的最优性系统来表征。我们定义了这个最优控制问题的两个近似。第一个是一个脉冲近似，并考虑一个系统的线性热方程与脉冲控制。第二个是通过采样和保持程序应用到控制，导致到一个采样数据近似的受控热方程。我们证明了这两个问题有一个唯一的最优解，我们建立精确的误差估计的最优控制和最优状态的初始问题，其脉冲和采样数据的近似。
2015-09-19 math.OC
Unified Riccati theory for optimal permanent and sampled-data control problems in finite and infinite time horizons
我们重新审视和扩展Riccati理论，统一连续时间线性二次最优永久和采样数据控制问题，在有限和无限的时间范围。我们证明了：当时间范围T趋于$+\infty$时，从采样数据差分Riccati方程（SD-DRE）过渡到采样数据代数Riccati方程（SD-ARE），从常微分Riccati方程（P-DRE）过渡到常代数Riccati方程（P-ARE）;--当时间分区$Δ$的最大步长趋于$0$时，从（SD-DRE）转到（P-DRE），从（SD-ARE）到（P-ARE），我们的符号和分析提供了一个统一的框架来解决所有相应的结果.
2020-02-11 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
Adversarial Robustness for Matrix Control Barrier Functions in Sampled-Data Systems
Brigham Young University（杨百翰大学）
本文提出理论结果，通过矩阵控制屏障函数保证多智能体系统集合不变性，针对异构控制仿射智能体和对抗性智能体的安全性问题，提出方法保证集合不变性。
2026-03-18 math.OC
Sampled-data funnel control and its use for safe continual learning
提出一种适用于任意相对阶非线性系统的采样数据输出反馈控制器，确保预设误差范围内的参考跟踪，可作为安全过滤器与强化学习等控制器结合，应用于安全关键场景。
2025-02-04 math.OC
On model predictive control with sampled-data input for output tracking with prescribed performance
提出一种带采样数据输入的MPC方案，通过显式推导控制输入与采样频率边界，在无需终端条件和长预测时域下实现相对阶为一系统的预设性能输出跟踪。
2024-03-27 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
A General Class of Control Lyapunov Functions and Sampled-Data Stabilization
目前的工作扩展了第二作者最近的结果关于采样数据反馈镇定的仿射控制的非线性系统与非零漂移项，在存在的广义控制李雅普诺夫函数与适当的李代数假设有关的系统的动态。目前的工作的主要结果，构成了一个推广的著名的“Artstein-Sontag”定理渐近稳定的几乎光滑的反馈控制器。该分析仅限于具有非零漂移项的仿射单输入非线性系统，但其结果可以很容易地推广到多输入情况。一个说明性的例子所得出的结果。
2019-08-02 math.OC
Aperiodic Sampled-Data Control via Explicit Transmission Mapping: A Set Invariance Approach
事件触发控制和自触发控制是近年来提出的一种减少网络化控制系统通信资源的有效控制策略。本文基于集合不变性理论，提出了一类具有输入和状态约束的线性离散系统的自触发控制策略。所提出的方案不仅实现了网络控制系统的通信减少，而且保证了原点的渐近稳定性和约束满足。数值模拟算例验证了所提方法的有效性。
2018-01-17 math.OC
Formation control for multiple agents with local measurements: continuous-time and sampled-data-based cases
研究了平面上一组移动Agent的编队控制问题，其中每个Agent被建模为一个运动学点，并且只能使用其局部框架中的局部测量。代理人需要保持一个几何图案，同时保持一个所需的距离，一个静态/移动的目标。该算法的预定构形是一种通用构形，可以是任意几何构形，N-agent系统的相邻关系只要求包含有向生成树。针对编队控制问题，基于解耦设计思想，提出了一种分布式控制器。该控制器的一个优点是它只使用每个智能体在其局部坐标系中的局部测量值，从而成功地解决了实际多机器人系统缺乏全局坐标系或共同参考方向的实际问题。考虑到实际机器人应用的另一个实际问题，采样数据是可取的，而不是连续时间信号，基于采样数据的控制器的开发。理论分析了多智能体系统在具有静态/移动目标的连续时间控制器和具有静态目标的基于采样数据的控制器下收敛到期望编队的问题。通过数值模拟验证了控制器的有效性和性能。
2019-09-12 math.OC
New Results on Sampled-Data Feedback Stabilization for Autonomous Nonlinear Systems
建立了非线性自治系统采样反馈全局渐近镇定的充分条件。我们的主要结果之一是著名的Artstein-Sontag定理在控制系统中关于仿射反馈镇定的推广。本文的第二个目的是给出两个关联非线性系统的采样反馈渐近镇定的充分条件。对于无漂移项的控制关联系统，导出了仿射情形的李代数充分条件。
2012-07-04 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
Towards model based control of the Vertical Gradient Freeze crystal growth process
针对垂直梯度凝固晶体生长过程中的两相Stefan问题，提出基于输出反馈的跟踪控制设计，结合同位与平坦性状态反馈及平坦性近似观测器，通过仿真验证了近似质量与控制性能。
2019-08-07 cs.SY eess.SY math.OC
Boundary sampled-data feedback stabilization for parabolic equations
本文的目的是设计一个采样数据形式的显式有限维边界反馈控制器，使半线性抛物型方程的平衡解局部指数稳定。反馈控制器的线性化方程的不稳定特征值对应的特征函数表示。该方法适用于任何采样率，不要求采样率足够小，当采样周期趋于零时，该方法趋于连续时间形式。
2019-08-08 math.OC
Adversarial Resilience for Sampled-Data Systems under High-Relative-Degree Safety Constraints
控制障碍函数（CBF）最近已成为一个强大的方法，使所需的安全集前向不变的单和多智能体系统。在多代理的情况下，以前的文献已经考虑的情况下，所有代理合作，以确保相应的设置保持不变。然而，这些作品不考虑的情况下，一个子集的代理人的行为敌对的意图违反安全界限。此外，多智能体CBF的先前结果通常假设控制输入是连续的，不考虑采样数据动态。本文提出了一个框架，正常行为的代理在多智能体系统中的异构控制仿射，采样数据动态呈现一个安全的一套前向不变的对抗代理的存在。所提出的方法考虑了实际控制系统的几个方面，包括输入约束，时钟周期和干扰，以及控制输入的分布式计算。我们的方法还考虑功能描述安全集具有较高的相对程度，相对于系统动力学。这些结果的有效性，通过模拟证明。
2021-02-09 math.OC
Sufficient Lie Algebraic Conditions for Sampled-Data Feedback Stabilization
对于非线性仿射控制系统，建立了采样反馈半全局镇定的李代数充分条件。利用这个结果，我们得到了两个三维系统的采样反馈镇定的充分条件。
2015-05-30 math.OC
Nonlinear Stabilization under Sampled and Delayed Measurements, and with Inputs Subject to Delay and Zero-Order Hold
在网络化控制系统中，采样与输入和输出延迟同时出现。当延迟未被补偿时，通常要求采样周期足够小，延迟足够短，并且对于非线性系统，通常仅实现半周期实际稳定性。例如，严格前馈系统在采样测量下的全局镇定，任意稀疏采样的非完整单稳态的采样数据镇定，以及长时滞网络上的LTI系统的采样数据镇定，都是公开问题。在本文中，我们提出了两个一般性的结果，解决这些例子的特殊情况下的问题。首先，我们提出了任意长的输入和输出延迟下的前向完全系统的全局渐近稳定器，具有任意长的采样周期，并连续应用的控制输入。其次，我们考虑系统的采样测量和控制应用通过零级保持，假设系统是稳定的采样数据反馈下的一些采样周期，然后构建采样数据反馈律，实现全局渐近稳定任意长的输入和测量延迟。所有的结果采用“标称”的反馈法律设计的连续时间系统在没有延迟，结合“预测为基础的”补偿的延迟和采样的效果。
2010-12-10 math.OC
Sampled-data optimal control of linear fractional-order systems
School of Electronics, Electrical Engineering, and Computer Science (EEECS)（电子、电气工程和计算机科学学院）；Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）
本文针对Caputo线性分数阶系统，提出基于Bernstein多项式的采样数据最优控制方法，通过构造连续时间状态约束的紧多胞形近似，实现任意紧密逼近并平衡精度与计算复杂度。
2026-09-14 math.OC
Matching and digital control implementation for underactuated systems
本文讨论了无穷维匹配控制律族中与控制律数字实现有关的两个问题，即状态估计和采样数据引起的误差。整个家庭的控制法是写一个倒立摆车。数值模拟，其中包括采样数据和一个状态估计器在这个家庭的控制律之一。
2000-03-29 math.OC
When sampling works in data-driven control: Informativity for stabilization in continuous time
本文研究连续时间数据驱动控制中采样数据何时足以镇定系统，提出平方Lipschitz性和总有界变差条件，建立连续与离散域联系，并给出基于采样数据综合镇定控制器的充分条件。
2024-06-13 math.OC
LQ-optimal Sample-data Control under Stochastic Delays: Gridding Approach for Stabilizability and Detectability
研究了一类随机时滞采样系统的线性二次型最优控制问题。延迟由最后几次延迟随机确定。所提出的最优控制器可以有效地计算迭代求解Riccati差分方程，提供了离散时间马尔可夫跳系统等效的采样数据系统是随机可镇定和可检测。这些概念的充分条件的形式提供的线性矩阵不等式，从稳定控制器和状态观测器可以构造。
2018-05-17 math.OC
Optimal Sampled-Data Control of a Nonlinear System
利用稳定流形方法和数值方法研究了非线性系统的最优采样控制问题。我们的想法是注意到与所考虑的最优控制问题相关联的哈密顿系统，并计算其稳定流形上的轨迹。由于证明了伴随这些轨迹的控制输入是最优的，因此可以通过插值得到最优控制律。稳定流形方法最初是为连续时间最优控制而提出的，在Navasca的工作基础上，它适用于采样数据控制。在采样数据控制的情况下，该方法需要被控对象在一个采样周期内的状态转移及其对状态和输入的导数。他们的计算是通过数值技术实现的。此外，提出了一种射击方法的轨迹和扩展的系统生成被认为是考虑到样本间的行为。该方法被应用于轮式移动机器人的跟踪控制。它成功地工作在一个相当长的采样周期。
2021-12-29 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
Robust Aperiodic Sampled-Data Washout Control for Uncertain Affine Systems
本文针对不确定仿射系统，提出基于平方和规划的非周期采样数据洗出控制器设计方法，通过建立混合动力系统模型并给出控制器参数的充要条件，实现了零输入平衡点的稳定。
2025-05-29 cs.SY eess.SY math.OC
Mixed Regular and Impulsive Sampled-data LQR
本文研究混合正则与脉冲输入的采样数据LQR控制，给出保持可控性的类Hautus充要条件，并提出利用未来扰动信息的预览LQR解，通过胰岛素输注等算例验证了性能提升。
2024-09-03 cs.SY eess.SY math.OC
Passivity-Based Analysis of Sampled and Quantized Control Implementations
University of Wisconsin, Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；University of Michigan, Ann Arbor（密歇根大学安娜堡分校）；University of Notre Dame（圣母大学）
本文研究了连续控制器在数字设备上通过采样和量化实现时的性能，利用被动性分析方法。通过引入准被动性概念，研究了从连续时间控制系统到其采样、输入和输出量化模型的被动性指标退化。基于此，研究了反馈连接系统中连续控制器被其采样和量化模型替代时的被动性性质，并提供了确保互联系统状态有界的条件。此外，还分析了近似双模拟基于的控制实现，其中控制器被其近似双模拟的符号模型替代，该模型的状态也进行了量化。通过多个示例来说明理论结果。
2019-08-22 cs.SY eess.SY math.OC
On Event-Based Sampling for LQG-Optimal Control
我们考虑的问题，找到一个基于事件的采样方案，优化平均采样率和控制性能之间的权衡在线性二次高斯（LQG）控制问题设置与输出反馈。我们的分析是基于最近提出的采样数据控制器结构，它仍然是LQG最优的任何选择的采样方案。我们表明，优化的采样方案是有关的椭圆对流扩散型偏微分方程的区域上的自由边界，一个所谓的Stefan问题。针对二阶系统提出了一种数值方法来求解这一问题，从而得到一种最优采样方案。该方法也直接推广到高阶系统，虽然具有较高的计算成本。对于多维积分系统的特殊情况，我们给出了闭形式上的最优采样方案，并证明了它总是优于周期采样方案。严格的界限上的改进。数值例子中，无论是积分系统和更一般的情况下，也证明了改进的性能。
2017-09-22 math.OC
Sampled-Data Primal-Dual Gradient Dynamics in Model Predictive Control
本文针对模型预测控制中采样数据实现导致的稳定性问题，提出改进的离散时间原始-对偶梯度动力学控制器，在保证稳定性的同时提升控制性能，并实现微秒级快速计算。
2025-04-24 cs.SY eess.SY math.OC
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
Data-Driven MPC with Adaptively Sampled Non-Expert Demonstrations: Performance Guarantees and Sample Complexity
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本文提出一种基于非专家示范轨迹的数据驱动MPC策略，通过构建Lipschitz正则化上包络提供性能证书，并给出相对最优性保证与样本复杂度，在火箭着陆任务中验证了接近最优性能。
2026-09-22 math.OC
Control Barrier Functions for Sampled-Data Systems with Input Delays
本文认为，一般的问题，理论上安全的控制器过渡到硬件。具体地说，我们探讨应用控制障碍函数（CBF）的采样数据系统：系统不断发展，但其控制行动是在离散的时间步长计算。虽然这种模型公式比其连续对应物更不常用，但它更准确地模拟了实践中大多数控制系统的现实，使安全保证更具影响力。在这种情况下，我们证明了强大的零阶保持控制器以及状态不确定性的集合不变性，而不需要明确计算任何控制不变集。然后，它表明，可以利用这个配方来解决在这个系统中的输入延迟，其结果是CBF的约束，是仿射的输入。结果表明，在一个不稳定的赛格威机器人系统的实时高保真仿真。
2020-05-13 cs.SY eess.SY math.OC
