Dissipativity-based $\mathcal{L}_2$ gain-scheduled static output feedback design for rational LPV systems
本文研究有理 LPV 系统的 $\mathcal{L}_2$ 增益镇定问题,通过微分-代数表示、严格 QSR 耗散性、Finsler 引理和线性零化子给出多面体 LMI 形式的静态输出反馈设计条件。
2021-07-02 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Stabilization by Probability Control for Deterministic-Stochastic Large Scale Systems : Dissipativity Approach
利用耗散性方法,建立了确定性动力系统$Σ$与随机无记忆映射$Ψ$反馈连接的稳定性条件.然后,我们将结果推广到大系统类中,其中:$Σ$由许多子系统组成;和$Ψ$由许多“随机执行器”和“概率控制器”,控制执行器的输出事件。我们将通过展示设计程序来展示所提出的方法,以全局稳定制造系统,同时在任何生产过程中局部平衡库存水平。
2020-05-07 cs.SY eess.SY
Dynamic Output-Feedback Controller Synthesis for Dissipativity and $H_2$ Performance from Noisy Input-State Data
Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, University of Zagreb(萨格勒布大学机械与船舶工程学院);Electrical Engineering Faculty, Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学电气工程学院)
本文针对噪声输入-状态数据,提出动态输出反馈控制器综合方法,实现系统 dissipativity 和 $H_2$ 性能,通过线性矩阵不等式参数化标量变量,非保守地完成控制器设计。
2026-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Dissipativity and Integral Quadratic Constraints, Tailored computational robustness tests for complex interconnections
本文综述了利用耗散性与积分二次约束对不确定互连系统进行鲁棒稳定性和性能计算分析的关键思想,重点揭示有限时域 IQC 与耗散性理论之间的无缝联系。
2023-09-19 cs.SY eess.SY math.OC
Direct data-driven state-feedback control of general nonlinear systems
本文利用速度形式的 LPV 表示和 Fundamental Lemma,仅凭单段数据与预定义基函数直接综合非线性状态反馈律,保证闭环相对任意平衡点的稳定性与耗散性。
2023-09-26 cs.SY eess.SY
Communication-Aware Dissipative Output Feedback Control
Duke University(杜克大学)
本文提出一种设计耗散增强输出反馈控制器的方法,减少在线通信,通过通用稳定性条件、凸松弛和合成算法提升网络鲁棒性与适用性。
2026-03-25 cs.SY eess.SY
Dissipativity and L2 Stability of Large-Scale Networks with Changing Interconnections
Duke University(杜克大学)
本文研究了大规模网络在连接变化下的耗散性与L2稳定性,通过建立切换QSR-耗散性与L2稳定性关系,提出了适用于切换互联拓扑的稳定性条件,避免了寻找共同存储函数的计算开销。
2025-11-26 cs.SY eess.SY math.OC
Consensus-Based Multi-Objective Controller Synthesis
Duke University(杜克大学)
本文提出基于耗散性的分布式控制器综合框架,用于异构代理网络,通过网络耗散性定理和迭代凸上界方法,在保持敏感子系统信息本地化的同时,实现代理耗散性变量的全局共识,用于全状态反馈控制器综合。
2026-03-31 cs.SY eess.SY
Dissipativity-Based Synthesis of Distributed Control and Communication Topology Co-Design for AC Microgrids
Stevens Institute of Technology(史蒂文斯理工学院);University of Notre Dame(圣母大学)
本文提出基于耗散性的框架,用于交流微电网的分布式控制器与通信拓扑联合设计,通过优化通信拓扑实现电压调节、频率同步和比例功率分配。
2026-04-14 cs.SY eess.SY
Inventory Consensus Control in Supply Chain Networks using Dissipativity-Based Control and Topology Co-Design
本文针对供应链网络库存一致性问题,提出基于耗散性理论的分布式控制器与通信拓扑协同设计方法,仅需各供应链耗散性信息并求解凸优化问题,从而提升协调性、鲁棒性与计算效率,并减轻牛鞭效应和涟漪效应。
2025-02-10 cs.SY eess.SY
Dissipative Imitation Learning for Robust Dynamic Output Feedback
鲁棒模仿学习试图模仿专家控制器的行为,同时确保稳定性,但目前的方法需要精确的对象模型。在这里,鲁棒模仿学习的线性动态输出反馈稳定不良模型的植物。开环输入输出特性被用来表征一个不确定的植物,和动态控制器的反馈矩阵的学习,同时通过控制器的开环QSR耗散性能的稳定性。将仿学习方法应用于两个具有参数不确定性的系统。
2022-10-03 cs.SY eess.SY
Static output feedback stabilization of uncertain rational nonlinear systems with input saturation
本文利用鲁棒严格QSR耗散性的概念,研究了一类具有输入饱和和有界参数不确定性的连续时间非线性有理系统的静态输出反馈控制问题。将局部耗散性条件与广义扇区条件相结合,以线性矩阵不等式的形式给出了稳定控制器的综合。该策略适用于一般静态输出反馈设计,对对象输出方程没有任何限制。提出了一种基于线性矩阵不等式的迭代算法,以计算使闭环吸引域估计最大化的反馈增益矩阵。数值例子来说明这种新方法的适用性,从文献中借来的例子。
2022-03-30 cs.SY eess.SY math.OC
Synthesizing Neural Network Controllers with Closed-Loop Dissipativity Guarantees
Department of Electrical Engineering and Computer Sciences, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校电子工程与计算机科学系);Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of Michigan, Ann Arbor(密歇根大学安娜堡分校电子工程与计算机科学系)
提出一种在保证闭环系统耗散性(如稳定性和L2增益界)的硬约束下最大化奖励的神经网络控制器综合方法,利用积分二次约束描述不确定性和激活函数,通过线性矩阵不等式和投影训练实现。
2026-05-30 cs.LG cs.SY eess.SY
Differential dissipativity theory for dominance analysis
University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出利用微分分析研究高维系统主导行为的非线性方法,通过线性耗散不等式和互联理论探讨多稳态与极限环振荡的1-主导和2-主导特性。
2018-08-07 cs.SY eess.SY math.DS
Technical Report for Dissipativity Learning in Reproducing Kernel Hilbert Space
提出一种基于再生核希尔伯特空间的非参数耗散性学习框架,通过Hilbert Schmidt算子表示存储函数和供应率,将优化问题转化为有限维凸规划,为未知非线性系统提供数据驱动的稳定性认证和泛化保证。
2025-10-31 cs.SY eess.SY
A dissipativity theorem for p-dominant systems
University of Cambridge(剑桥大学)
本文在广义框架下重新审视线性二次理论的耗散性定理,探讨了二次存储在p维子空间中负定,在互补子空间中正定的性质,提出了一种用于分析低维吸引子互联系统的新型方法。
2017-09-21 cs.SY eess.SY math.DS
${\mathcal K}$-monotonicity and feedback synthesis for incrementally stable networks
我们讨论了单调性的作用,使数字易于处理的网络化非线性系统的模块化控制设计。首先证明了单调系统的变分系统可以嵌入到正系统中。利用这种嵌入,我们展示了如何解决网络稳定问题,通过强制单调性和指数耗散的网络子组件。这种模块化的方法导致一个设计算法的基础上的一系列线性规划问题。
2023-03-04 cs.SY eess.SY math.OC
Dissipative Imitation Learning for Discrete Dynamic Output Feedback Control with Sparse Data Sets
本文提出一种基于输入输出稳定性的耗散模仿学习方法,利用稀疏数据集和粗略被控对象模型,通过迭代凸上界和投影梯度下降学习闭环稳定的动态输出反馈控制器,在极少模型信息下实现稳定性并成功模仿专家行为。
2023-09-13 cs.LG cs.SY eess.SY
Evolutionary Games on Infinite Strategy Sets: Convergence to Nash Equilibria via Dissipativity
本文把演化博弈的耗散性理论从有限策略集推广到紧致度量空间的无限策略集,给出纳什均衡稳定的充分条件,并推广到动态收益,用连续消耗战博弈等案例验证。
2025-04-22 cs.GT cs.SY eess.SY
Dissipative iFIR filters for data-driven design
University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出将虚拟参考反馈整定与耗散性约束相结合的数据驱动控制设计方法,通过频域线性不等式构造可扩展凸问题,实现闭环稳定性保证,并在软抓手阻抗控制中验证。
2025-04-09 cs.RO cs.SY eess.SY
Passivity Degradation In Discrete Control Implementations: An Approximate Bisimulation Approach
University of Michigan(密歇根大学);University of Notre Dame(圣母大学)
本文研究了在混合系统中,当连续控制器被离散实现替代时,闭环能控性的影响,提出基于近似双模拟的量化退化结果和系统有界性条件。
2015-09-08 cs.SY eess.SY math.OC
N-dimensional Convex Obstacle Avoidance using Hybrid Feedback Control (Extended version)
Department of Electrical and Computer Engineering, Lakehead University(电气与计算机工程系,拉科赫大学);Department of Electrical and Computer Engineering, Western University(电气与计算机工程系,西部大学)
本文提出了一种混合反馈控制方法,用于在未知n维环境中安全避障并全局收敛至目标位置。
2026-07-07 cs.RO cs.SY eess.SY
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
Local output feedback stabilization of a Reaction-Diffusion equation with saturated actuation
研究了一类饱和反应扩散方程的有界控制输入的输出反馈镇定问题。使用一个有限维控制器组成的一个观察员加上一个有限维状态反馈,我们推导出一组条件,确保闭环系统的稳定性,同时估计相关的吸引区域中存在的饱和。这组条件被证明是总是可行的观察员选择足够大的顺序。稳定性分析依赖于李雅普诺夫泛函以及一个广义部门的条件经典用于研究线性有限维植物的饱和存在下的稳定性。
2022-02-01 cs.SY eess.SY math.OC
Late lumping of observer-based state feedback for boundary control systems
考虑了输入输出算子无界的无穷维线性系。对于有限维的基于状态反馈的观测器近似方案,将开发可以直接与现有的后集总控制器和观测器输出注入增益相结合。它依赖于反馈增益的分解,观测器输出注入增益,到一个有界和一个无界的部分。基于一个摄动结果,建立了闭环系统的谱决定增长条件。
2022-11-24 cs.SY eess.SY math.OC
A tunable mixed feedback oscillator
不同时间尺度上的正反馈回路和负反馈回路的相互作用似乎是生物系统和机电系统中鲁棒和可调谐振荡的基本机制。我们开发了一个详细的分析,一个基本的三维Lure模型,以显示如何控制振荡产生的正反馈和负反馈强度的调谐。我们的分析是基于优势理论,并确认,从系统理论的角度来看,混合反馈是一个基本的使能器的鲁棒振荡。我们的结果不限于三维系统,并通过无源性理论扩展到更大的系统,并通过小增益参数的不确定系统。
2021-04-05 cs.SY eess.SY math.OC
Haptic Teleoperation of High-dimensional Robotic Systems Using a Feedback MPC Framework
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
模型预测控制(MPC)方案已被证明在控制高自由度(DoF)复杂机器人系统中的有效性。然而,它们的计算成本很高,更新速率约为数十赫兹。这种相对较慢的更新速率阻碍了这种系统的稳定触觉遥控操作的可能性,因为缓慢的反馈回路可能导致不稳定性和对操作者的透明度损失。这项工作提出了一种新的框架,透明的MPC控制的复杂机器人系统的遥操作。特别是,我们采用了反馈MPC方法,并利用其结构,以占运营商的输入在一个快速的速度是独立的MPC循环本身的更新速率。我们展示了我们的框架上的移动机械手平台,并表明它显着提高触觉遥操作的透明度和稳定性。我们还强调,建议的反馈结构是约束满意的,不违反任何限制定义的最优控制问题。据我们所知,这项工作是第一次实现双边遥操作的腿机械手使用全身MPC框架。
2022-07-29 cs.RO cs.SY eess.SY
Feedback Stabilization of a Class of Diagonal Infinite-Dimensional Systems with Delay Boundary Control
University College Dublin(都柏林大学学院);Univ. 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、格勒诺布尔理工学院、GIPSA实验室)
本文研究了一类对角无限维边界控制系统的边界反馈稳定问题,通过截断原无限维系统并利用Artstein变换和极点移位定理设计有限维延迟控制器,证明该控制器能够稳定原系统并使其对分布式扰动呈指数输入-状态稳定。
2019-02-13 cs.SY eess.SY math.OC
Stability of two-dimensional SISO LTI system with bounded feedback gain that has bounded derivative
Institute for Automation and Applied Informatics, Karlsruhe Institute of Technology(卡尔斯鲁厄理工学院自动化与应用信息研究所)
本文研究了具有有界反馈增益及其导数的二维SISO LTI系统稳定性问题,通过推导Hamilton-Jacobi-Bellman方程并提出数值方法,得出了渐近稳定和不稳定的充分条件。
2025-05-26 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal $\mathbb{H}_2$ Control with Passivity-Constrained Feedback: Convex Approach
University of Michigan(密歇根大学)
研究\(\Set{H}_2\)最优反馈控制问题,在被控对象无源且反馈律有约束条件下,将其归结为凸无穷维最优控制问题,通过设计有限维优化找次优控制器和最优目标下界,且优化随域增加收敛到原问题最优目标,并用振动抑制示例展示。
2026-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Finite-dimensional observer-based boundary stabilization of reaction-diffusion equations with a either Dirichlet or Neumann boundary measurement
研究了具有分布观测和边界观测的反应扩散方程的输出反馈边界控制问题。在控制算子或观测算子有界且满足一定的正则性假设的情况下,给出了反应扩散方程反馈镇定的有限维观测器设计的构造性方法.在本文中,我们超越证明了有限维状态反馈结合有限维观测器总是可以成功地设计,以实现Dirichlet边界稳定的反应扩散偏微分方程的Dirichlet或Neumann边界测量。
2021-08-24 cs.SY eess.SY math.OC
Zero Dynamics, Pendulum Models, and Angular Momentum in Feedback Control of Bipedal Locomotion
University of Michigan(密歇根大学)
低维模型在双足机器人文献中无处不在。一方面是研究人员的社区,反馈控制设计的基础上选择的钟摆模型,以捕捉机器人在行走过程中的质心动力学。另一方面是将反馈控制设计建立在虚拟约束基础上的群体,虚拟约束在闭环系统中引入了精确的低维模型。在第一种情况下,低维模型的价值在于其物理洞察力和分析易处理性。在第二种情况下,低维模型是不可或缺的一个严格的分析,在全维模型的机器人行走步态的稳定性。本文旨在澄清的共性和差异,在这两个角度使用低维模型。在这样做的过程中,我们认为,角动量的接触点是一个更好的指标,机器人状态比线速度。具体地说,我们表明,一个近似的(摆和零动力学)模型参数化的角动量提供了更好的预测脚放置在一个物理机器人(例如,具有质量的腿)比根据线速度参数化的相关近似模型更有效。我们实现了一个相关的角动量为基础的控制器Cassie,一个3D机器人,并在实验中表现出很高的灵活性和鲁棒性。
2022-02-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Hybrid Feedback Control for Global Navigation with Locally Optimal Obstacle Avoidance in n-Dimensional Spaces
Department of Electrical Engineering, Lakehead University(电气工程系,拉科夫大学);Department of Computer Science and Engineering, University of Quebec in Outaouais(计算机科学与工程系,魁北克大学瓦省分校)
提出一种混合反馈控制框架,通过动态切换向目标运动和局部最优避障两种模式,实现在n维球形障碍物环境中的安全全局导航,生成连续速度输入,兼容距离传感器,仿真与实验验证了其路径更短、轨迹更平滑。
2025-10-09 cs.RO cs.SY eess.SY
Obstacle Avoidance via Hybrid Feedback
University of Quebec in Outaouais(乌塔韦魁北克大学);University of Groningen(格罗宁根大学);KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院)
在本文中,我们提出了一种混合反馈的方法来解决导航问题的一个点质量的n维空间中包含任意数量的椭球形障碍物。所提出的混合控制算法既保证全局渐近稳定的参考和避免的障碍。所提出的混合反馈的直观想法是在两种控制模式之间切换:稳定和避免。所提出的混合控制器的流和跳集的尺规作图法,利用滞后区域,保证Zeno自由稳定和避免模式之间的切换。仿真结果表明,所提出的混合控制方法的性能为2维和3维的情况下。
2021-02-04 cs.RO cs.SY eess.SY