EFILN: The Electric Field Inversion-Localization Network for High-Precision Underwater Positioning
提出EFILN深度前馈网络，利用水下电场信号反演定位，结合库仑定律误差评估及Adam与L-BFGS优化，经噪声和小样本实验验证，实现高精度水下定位并开源代码。
2024-10-15 cs.SY eess.SY
Toward cm-Level Accuracy: Carrier Phase Positioning for IIoT in 5G-Advanced NR Networks
高精度定位精度是未来第五代（5G高级）蜂窝网络的关键功能之一，可用于各种商业、关键和消费者用例。5G新无线电（NR）系统依赖于（1）蜂窝时间/基于角度的定位方法来为室内环境提供中等定位精度，其远低于这些未来用例的定位要求，以及（2）用于受卫星覆盖可用性限制的室外部署的高精度卫星载波相位/基于码的定位方法。本文定义了相关的标准机制和算法，以使用基于载波相位的蜂窝测量作为一种潜在的解决方案，在5G先进的NR网络中实现高精度的定位估计精度。所提出的定位技术进行评估，使用高保真系统级模拟室内工厂（INF）的部署方案。数值结果表明，所提出的技术可以显着提高定位精度相比，国家的最先进的NR定位方法。本文的研究结果还表明，载波相位方法不仅提供了一个室内补充室外卫星定位，但也提供了一个室外替代的高精度卫星方法。
2022-07-14 cs.NI cs.SY eess.SP
Monolithic Six-DOF Parallel Positioning System for High-precision and Large-range Applications
Monash University（莫纳什大学）；Deakin University（迪肯大学）
本文设计并验证一种由压电致动器驱动、电容传感器检测的整体式3D打印六自由度并联定位平台，实现大行程内纳米/微弧度级高分辨率定位。
2023-02-02 cs.RO cs.SY eess.SY
Precision Specimen Positioning in Electron Microscopy through Hysteresis Compensation, Iterative Learning, and Vision-Based Sensing
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔科技）
本文提出集成前馈框架，结合滞后补偿、基于EM图像的POI测量与换向角域迭代学习控制，解决电子显微镜载物台缺少专用POI传感器等问题，使POI跟踪误差显著降低。
2026-08-06 cs.SY eess.SP eess.SY
MIMO ILC for Precision SEA robots using Input-weighted Complex-Kernel Regression
University of Washington（华盛顿大学）
该工作提高了具有串联弹性驱动器的轻型机器人的定位精度。轻型SEA机器人，以及低阻抗控制，可以在不确定的，有限的空间，如飞机机翼内的飞机组装过程中，不会造成损害。然而，大量的建模不确定性SEA机器人降低了精度实现基于模型的方法，如基于反演的前馈。因此，本文通过多输入多输出（MIMO）迭代学习控制（ILC）方法提高SEA机器人在指定操作点附近的精度。这篇文章的主要贡献是（i）引入一个输入加权的复杂的内核来估计本地MIMO模型使用复高斯过程回归（c-GPR）（ii）开发基于Geršgorin定理的迭代增益的条件，以确保ILC收敛到精度在噪声相关的限制，即使在估计的模型中的错误;和（iii）演示精度定位与实验SEA机器人。比较实验结果，有和没有ILC，显示约90%的改善定位精度（接近机器人的可重复性极限）和10倍的SEA机器人的操作速度增加与使用的MIMO ILC。
2020-10-23 cs.RO cs.SY eess.SY
Energy Shaping Control of an Inverted Flexible Pendulum Fixed to a Cart
Indian Institute of Technology（印度理工学院）；CentraleSupelec（中央苏佩莱克高等学院）
本文提出了一种新的非线性能量塑形控制器，用于保持倒立柔性摆处于向上位置，同时使 cart 停在指定位置，通过约束拉格朗日公式建立模型，并结合部分反馈线性化和标准 PID 控制器进行设计，理论证明了信号有界性和局部渐近稳定性。
2016-05-10 cs.SY eess.SY
Global Sensitive-Based Input Shaping for UAV-Payload Precision Motion Control
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；GE Aerospace（GE航空航天公司）
该研究针对无人机-载荷系统，设计基于全局灵敏度和Shapley值的输入整形器控制器，经仿真验证其相比非鲁棒等控制器可提升性能，为航空载荷运输的不确定性感知控制提供新框架。
2026-08-13 cs.RO cs.SY eess.SY
FLOreS - Fractional order loop shaping MATLAB toolbox
TU Delft（代尔夫特理工大学）
FLOreS工具箱提供直观设计分数阶控制器的方法，利用行业标准循环形状技术，结合闭环灵敏度函数提升系统性能，支持多种分数阶滤波器近似方法，用于教育和实际应用。
2018-05-25 cs.SY eess.SY
Multi-band Reconfigurable Holographic Surface Based ISAC Systems: Design and Optimization
基于超材料的可重构全息表面（RHS）是一种新型的高性价比天线阵列，有望提高通感一体化（ISAC）系统的定位和通信性能。然而，由于超材料元件的高频率选择性，RHS在支持超宽带（UWB）方面面临挑战，这显著限制了定位精度。在本文中，为了避免UWB RHS的物理限制，同时提高基于RHS的ISAC系统的性能，我们提出了一个多频带（MB）的ISAC系统。分析了其定位精度，并提出了一种有效的算法来优化模拟和数字波束形成中的大量变量。通过与基准测试结果的比较，仿真结果验证了所提系统和算法的有效性，并表明该系统实现了$42\%$较小的定位误差，减少了$82\%$通信容量的损失。
2023-03-28 cs.SY eess.SP eess.SY
Transcending the Acceleration-Bandwidth Trade-off: Lightweight Precision Stages with Active Control of Flexible Dynamics
针对轻量化精密运动台减重导致结构共振频率下降、限制控制带宽的问题，提出顺序结构与控制设计框架，通过附加作动器和传感器主动控制低频柔性动力学，仿真实现24%减重。
2023-09-25 cs.SY eess.SY
'Constant in gain Lead in phase' element - Application in precision motion control
Precision and Microsystems Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, TU Delft（代尔夫特理工大学机械工程学院精密与微系统工程系）
本文提出了一种新的'增益常数领先相位'（CgLp）元素，利用非线性重置技术，以克服传统PID控制器在高精度定位应用中的性能限制。
2018-09-28 cs.SY eess.SY
Experimental System Identification and Disturbance Observer-based Control for a Monolithic $Zθ_{x}θ_{y}$ Precision Positioning System
Monash University（莫纳什大学）；Deakin University（迪肯大学）；The University of Western Australia（西澳大学）
针对3自由度单片压电柔性微操作器，研究通过逆运动学计算、实验系统辨识及SMC-NDO控制，验证其大行程与纳米级定位性能。
2023-01-13 cs.RO cs.SY eess.SY
Robust Performance Analysis and Nonlinearity Shaping for Closed-loop Reset Control Systems
针对重置控制中高次谐波难以直接量化的问题，提出鲁棒因子 σ₂(ω) 及前后置滤波器整形方法，并在精密定位平台上验证其可限制非线性、提升性能可预测性。
2025-09-02 cs.SY eess.SY
Loop-shaping for reset control systems -- A higher-order sinusoidal-input describing functions approach
Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
精密运动行业对速度和精度的不断增长的要求已经推动控制要求达到线性控制理论的限制。像复位这样的非线性控制器提供了一种可行的替代方案，因为它们可以很容易地集成到现有的线性控制器结构中，并使用行业首选的环路成形技术进行设计。然而，目前，环路整形是使用描述函数（DF）来实现的，并且使用不适用于复位控制系统的线性控制灵敏度函数来分析性能，从而导致预期结果与实际结果之间的显著偏差。我们克服了这一主要瓶颈，更广泛的适应复位控制在本文中有两个贡献。首先，我们提出了扩展的频域工具复位控制器的形式，高阶正弦输入描述函数（HOSIDFs）提供更深入的了解他们的行为。其次，我们提出了一种新的方法，它使用的DF和HOSIDFs的开环复位控制系统的闭环灵敏度函数的估计，第一次建立-开环和闭环之间的关系的复位控制系统在频域的行为。所提出的解决方案的准确性进行了验证，在模拟和实践中的精密定位阶段，这些结果进行了进一步分析，以获得见解的调整考虑复位控制器。
2020-08-25 cs.RO cs.SY eess.SY
Real-Time Predictive Control for Precision Machining
精确定位和快速移动对于实现高生产率和加工规模至关重要。本文比较了两种基于优化的预测控制方法，实现高性能。在第一种方法中，使用全局位置定义轮廓误差，通过虚拟路径参数推断路径上的位置，并且代价函数结合相应的状态和输入以实现高速和定位精度之间的折衷。第二种方法是基于沿着路径的误差和进度的局部定义，并且导致具有减少的状态和输入的数量的系统，从而实现实时优化。需要终端和信赖域约束来实现对存在快速或瞬时方向变化的几何形状的精确跟踪。这两种方法使用不同的二次规划求解器的性能进行评估，在机床应用中具有挑战性的几何形状的模拟。
2019-08-29 cs.SY eess.SY
Enhancing the Reliability of Closed-Loop Describing Function Analysis for Reset Control Applied to Precision Motion Systems
针对精密运动系统，本研究通过识别SIDF分析不准确的频率范围，提出含整形滤波器的整形复位控制策略，提升了SIDF分析可靠性与系统稳态精度，消除了阶跃输入下的极限环。
2024-11-30 cs.SY eess.SY
Nonsmooth-Optimization-Based Bandwidth Optimal Control for Precision Motion Systems
针对精密运动系统，提出基于非光滑优化的带宽最优控制方法，显式优化MIMO带宽并约束H-infinity范数，采用GRANSO求解，仿真显示带宽提升23%，迭代次数减少60%。
2023-11-11 cs.SY eess.SY
LPV sequential loop closing for high-precision motion systems
工业中日益严格的吞吐量要求需要高精度运动系统的轻量化设计，以允许高加速度，同时仍然实现移动体的精确定位。在这种运动系统中的位置相关动态的存在严重限制了可实现的位置跟踪性能，使用传统的顺序闭环（SLC）控制设计策略。本文提出了一种新的扩展传统的SLC设计框架对线性参数变化的系统，它允许规避的限制，在高精度运动系统中的位置相关的影响。所提出的控制设计方法的优点是在模拟中使用的高保真模型的动磁平面致动器系统，表现出位置依赖性的驱动和检测。
2022-03-15 cs.SY eess.SY
Convex Parameterization and Optimization for Robust Tracking of a Magnetically Levitated Planar Positioning System
磁悬浮定位技术由于其极具吸引力的特性而吸引了大量的研究工作和专门的关注。该技术提供高精度、非接触式、无灰尘/无润滑剂、多轴和大行程定位。在这项工作中，我们专注于多轴磁悬浮（磁悬浮）平面定位系统的精确和平滑的跟踪问题，为特定的S曲线参考轨迹。悬浮特性和多轴耦合使得系统动态特性的精确辨识变得困难，这给高性能控制系统的设计带来了挑战。在这里，跟踪任务是由一个2自由度（DoF）控制器组成的前馈控制器和一个强大的稳定反馈控制器与规定的稀疏模式。本文提出的方法利用H ∞控制器的基础上制定和适当建立凸内近似。特别地，具有规定的结构约束的鲁棒可镇定控制器的子集的特征在于在参数空间中，因此，重新制定的凸优化问题可以很容易地解决了几个强大的数值算法和求解器。通过这种方法，尽管存在参数不确定性，整个系统的鲁棒稳定性仍能保证令人满意的系统性能。此外，实验结果清楚地证明了所提出的方法的有效性。
2021-12-30 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Objective MPC for Motion Planning of Seamless Docking Maneuvers
提出一种统一MPCC与笛卡尔MPC的动态目标MPC方法，通过动态权重分配实现路径跟随与高精度定位的无缝切换，从而生成更平滑、更高效的对接轨迹。
2025-04-04 cs.RO cs.SY eess.SY
Precision Meets Art: Autonomous Multi-UAV System for Large Scale Mural Drawing
Sverk Ltd.（Svek有限公司）；Lomonosov Moscow State University（罗蒙诺索夫莫斯科国立大学）；Cognitive Pilot Ltd.（Cognitive Pilot有限公司）；NUST MISIS（国立研究型技术大学莫斯科国立钢铁合金学院）；Kosygin State University of Russia（俄罗斯柯西金国立大学）
本文提出了一种自主多无人机系统，用于户外大规模壁画绘制，通过复杂定位系统和新型飞行控制算法实现了高精度和稳定性。
2026-01-10 cs.CV cs.RO cs.SY
