Stability Analysis of a Feedback-linearization-based Controller with Saturation: A Tilt Vehicle with the Penguin-inspired Gait Plan
控制信号中的饱和会对基于反馈线性化的控制器的稳定性证明提出挑战，甚至导致系统不稳定[1]。因此，建立了几种方法来避免达到饱和界限[2，3]。同时，为了帮助设计四倾转旋翼机的控制器，[1]对倾转飞行器进行了建模，并实现了基于反馈线性化的控制器。在这篇文章中，我们提供了一个步态规划，这种倾斜的机器人和控制它利用反馈线性化。由于控制信号中存在饱和现象，我们基于李雅普诺夫理论研究了系统的稳定性。
2021-11-29 cs.SY eess.SY
A Feedback Stability Theorem for Frequency-dependent Compensation of Excess and Lack of Passivity
ABB Corporate Research（ABB企业研究院）
针对线性时不变系统，提出基于频率依赖性无源性指数的反馈稳定性定理，允许两个系统均缺乏无源性时仍能保证稳定，并通过数值案例展示其优势。
2026-06-15 cs.SY eess.SY
Stability Analysis of Network of Similar-Plants via Feedback Network
University of Central Florida（中佛罗里达大学）；School of Electrical Engineering and Computer Science（电气与计算机工程学院）
本文研究了具有相似线性时不变系统的网络控制系统，提出基于主稳定性函数的方法优化反馈网络阶数，优于传统匹配条件方法。
2015-11-28 cs.SY eess.SY
Small-gain conditions for exponential incremental stability in feedback interconnections
本文证明小增益条件下两个全局增量指数稳定系统互联可继承该性质于紧致连通正向不变集，并给出反例表明一致负雅可比非必要。
2025-03-28 cs.SY eess.SY
Stability Analysis and State-Feedback Stabilization of LPV Time-Delay Systems with Piecewise Constant Parameters subject to Spontaneous Poissonian Jumps
本文讨论了具有参数依赖时滞的线性变参数系统在参数为随机分段常数的条件下的Poissonian跳跃的稳定性分析。基于随机Lyapunov-Krasovskii泛函，我们还提供了充分的综合条件的增益调度状态反馈控制器的记忆参数依赖的线性矩阵不等式（LMI）。由于积分项的存在，这种合成条件在计算上是难以处理的。然而，我们表明，这些LMI可以等价地表示为积分自由的LMI，这是计算上容易处理的。最后通过实例说明了所得结果的适用性。
2021-02-09 cs.SY eess.SY
Mean-square stability of linear systems over channels with random transmission delays
研究了网络反馈系统的均方稳定性和镇定问题。考虑了系统网络通道中的数据传输延迟。假设这些延迟是独立同分布的。概率质量函数（probability mass functions，PMFs）。利用网络反馈系统的输入输出模型和状态空间模型，研究了网络反馈系统均方（输入输出）稳定的充分必要条件。在此基础上，研究了网络反馈系统的输出反馈均方镇定。
2022-09-17 cs.SY eess.SY
Dynamic State-Feedback Control for LPV Systems: Ensuring Stability and LQR Performance
针对常数输入矩阵的LPV系统，提出基于投影梯度流的动态状态反馈控制器，确保任意参数变化下的指数稳定性并收敛至最优LQR增益。
2026-11-03 cs.SY eess.SY
Design and Stability of Angle based Feedback Control in Power Systems: A Negative-Imaginary Approach
针对含非线性摇摆动力学的输电网络，提出结合负虚系统理论、以大型电池为执行器的分布式角度反馈控制方法，证明互联内部稳定性，可让线路在最大功率容量下运行，经数值仿真验证。
2023-10-03 cs.SY eess.SY
A feedback linearisation algorithm for single-track models with structural stability properties
本文提出了一种反馈线性化的单轨道动力学模型的法律，允许利用线性控制理论的轨迹跟踪控制器的设计。该算法的主要特点是算法简单，不受车辆模型参数（质心位置除外）的影响，具有较强的鲁棒性。特别是，数值分岔分析表明，对于物理意义的质心偏差值，平衡是结构渐近稳定的。实验结果，有关的线性化法律和它的应用作为内回路的轨迹跟踪控制器，也提出了，确认该建议的有效性。
2020-04-02 cs.SY eess.SY
Stability and Performance of Online Feedback Optimization for Distribution Grid Flexibility
针对DERs参与辅助服务时的灵活性提供问题，本文提出强调FOR内安全状态转换的分层OFO控制架构，并通过仿真揭示增益与灵敏度近似整定对稳定性的关键影响。
2025-06-16 cs.SY eess.SY
Prescribed-time Control for Linear Systems in Canonical Form Via Nonlinear Feedback
对于具有非零不确定性/扰动的标准型系统，本文提出了一种在规定时间内实现完全状态调节的方法，而不考虑初始条件。通过引入光滑双曲正切函数，构造了一种非线性时变状态反馈控制方案，并通过引入规定时间观测器，将其推广到基于输出反馈的规定时间调节，在整个运行时间范围内都适用.作为用户指定时间间隔内的全状态调节的替代方案，所提出的方法在分析上弥合了基于线性和非线性反馈的规定时间控制之间的鸿沟，并且能够以统一的控制结构实现渐近稳定、指数稳定和规定时间稳定。
2022-01-09 cs.SY eess.SY
Stochasticity in Feedback Loops; Great Expectations and Guaranteed Ruin
随机反馈系统引起了各种稳定性的概念。中位数、均值和方差稳定性条件的稳定性条件不同。这些条件可以明确表示为标量离散时间系统的随机反馈增益（几乎）任意分布。在这样的系统中的状态变量朝着重尾分布演化，并表现出一些非直观的特性。例如，可以使用随机反馈来稳定不稳定系统，其中不知道不稳定极点的符号或系统增益的符号。一个更戏剧性的例子是一个投资计划，它同时产生无限的预期利润和几乎肯定破产的每一个投资者。
2019-12-17 cs.SY eess.SY
On the achievable degree of stability in strictly negative imaginary state feedback control
本文研究了SISO系统采用负虚部状态反馈控制所能达到的最大稳定度的确定问题。给出了一种状态反馈控制器的设计方法，使得给定的闭环传递函数严格负虚，并具有一定的稳定度。通过改变一个参数，闭环系统极点的位置可以调整到给定的稳定度。我们表明，可达到的稳定程度是有关的传递函数的零点位置从控制输入的扰动输出的标称被控对象。此外，我们提供的结果，概述了最大程度的稳定性，可以实现不同的特征值的系统。
2023-03-13 cs.SY eess.SY math.OC
Feedback Stability Under Mixed Gain and Phase Uncertainty
针对同时含增益与相位约束的扇形盘不确定性，本文借助Davis-Wielandt壳分析静态矩阵问题，提出保守性更低的鲁棒反馈稳定性条件及可高效计算的LMI判据。
2024-04-08 cs.SY eess.SY math.OC
A New Stability Result for the Feedback Interconnection of Negative Imaginary Systems with a Pole at the Origin
University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy（新南威尔士大学澳大利亚国防军学院）；University of Manchester（曼彻斯特大学）
本文推导了负虚引理的推广形式，使其适用于虚轴上（包括原点）有极点的传递函数，并给出了包含原点极点的负虚系统正反馈互联的内部稳定性充分条件。
2011-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Data-driven discovery and control of multistable nonlinear systems and hysteresis via structured Neural ODEs
University of Washington（华盛顿大学）；Pacific Northwest National Laboratory（太平洋西北国家实验室）
本文提出一种结构化神经ODE架构，通过学习向量场形式F(x,u)=f(x)(x-g(x,u))，实现多稳系统轨迹稳定性，从而在短时间训练中高效捕捉多个吸引盆地并实现反馈控制。
2026-03-27 cs.SY eess.SY math-ph
Nonquadratic global asymptotic stability certificates for saturated linear feedbacks
Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；LAAS-CNRS（法国国家科学研究中心自动化研究所）；University of Trento（特伦托大学）
本文提出非二次李雅普诺夫函数方法，用于分析无法全局指数稳定化的线性反馈系统的全局渐近稳定性。
2026-01-12 cs.SY eess.SY math.OC
Discrete-Time Stability Analysis of ReLU Feedback Systems via Integral Quadratic Constraints
针对含ReLU非线性的离散时间反馈系统（受递归神经网络启发），提出基于有限脉冲滤波器和结构化矩阵的硬积分二次约束方法，结合耗散不等式得到LMI稳定性条件，其稳定性裕度保守性低于现有方法。
2025-11-16 cs.SY eess.SY math.OC
Feedback Stability Analysis via Dissipativity with Dynamic Supply Rates
本文提出一种具有动态供给率的非线性系统耗散性概念，用于分析反馈系统的 Lyapunov 和渐近稳定性，并证明其能恢复多种现有结果。
2024-04-28 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized Feedback Optimization via Sensitivity Decoupling: Stability and Sub-optimality
本文针对网络化系统提出一种基于灵敏度矩阵对角近似的完全分散式反馈优化控制器，以降低通信负担并提升可扩展性，同时证明了闭环稳定性、界定了分散化带来的次优性，并揭示其解对应于非合作博弈的纳什均衡。
2024-03-28 cs.SY eess.SY math.OC
Koopman-based feedback design with stability guarantees
本文提出仅依赖测量数据、基于 Koopman 算子与鲁棒控制的非线性系统状态反馈设计，以半定规划保证指数稳定性，并扩展至多输入、增益调度及吸引域优化。
2024-05-03 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
Soft and Hard Scaled Relative Graphs for Nonlinear Feedback Stability
The University of Manchester（曼彻斯特大学）；National Sun Yat-sen University（国立中山大学）；KU Leuven（鲁汶大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本文基于软和硬缩放相对图分析非线性反馈系统的输入-输出稳定性，通过区分增量正性和增量被动性，提出无需弦假设的稳定性判定方法，适用于有界和无界的开环系统。
2026-05-10 cs.SY eess.SY math.OC
Stability robustness of a feedback interconnection of systems with negative imaginary frequency response
University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy（澳大利亚国防军学院新南威尔士大学）
本文提出一个简单条件，即直流环增益小于1，以保证线性时不变多输入多输出系统反馈互联的内部稳定性，该系统具有负虚频响应。
2014-01-30 cs.SY eess.SY math.OC
Scaled Graph Containment for Feedback Stability: Soft-Hard Equivalence and Conic Regions
Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究所）；Automatic Control Laboratory, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院自动控制实验室）；Control Systems group, Department of Electrical Engineering, Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学电气工程学院控制系统组）
本文研究缩放图在反馈稳定性分析中的应用，证明软和硬缩放图包含在正负乘数下等价，从而在不使用正半定存储约束和同伦条件的情况下实现硬稳定性认证，且在圆形包含框架中节省15-44%的计算时间。
2026-04-07 cs.SY eess.SY math.OC
Stability and Performance Limits of Latency-Prone Distributed Feedback Controllers
The University of Texas（德克萨斯大学）
本文研究了具有延迟的分布式反馈控制器的稳定性与性能极限，探讨了在高阻尼反馈和低阻尼反馈之间平衡的重要性，并通过实验验证了分布式阻抗控制器的稳定性影响因素。
2015-01-13 cs.RO cs.SY eess.SY
Adaptive Output Feedback MPC with Guaranteed Stability and Robustness
本文提出一种自适应输出反馈MPC框架，利用鲁棒自适应观测器的估计构造两层同伦管以应对参数未知、外部扰动和状态不可测，并保证递推可行性与鲁棒指数稳定性。
2025-02-06 cs.SY eess.SY math.OC
Advanced Feedback Linearization Control for Tiltrotor UAVs: Gait Plan, Controller Design, and Stability Analysis
The University of Tokyo（东京大学）
本研究提出步态规划、不可接受姿态曲线和双色地图定理，解决反馈线性化在倾转旋翼机中的过强控制信号、奇异解耦矩阵和饱和问题，并首次给出带饱和的稳定性证明。
2023-11-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Stability analysis and state-feedback control of LPV systems with piecewise constant parameters subject to spontaneous Poissonian jumps
本文研究了受自发泊松跳跃影响的分段常数参数LPV系统的稳定性与性能分析，提出基于无限维LMI问题的充分条件，并通过示例验证了方法的有效性。
2018-02-20 cs.SY eess.SY math.OC
Neural network optimal feedback control with enhanced closed loop stability
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Naval Postgraduate School（海军研究生院）
最近的研究表明，监督学习可以成为设计高维非线性动态系统最优反馈控制器的有效工具。但这些神经网络（NN）控制器的行为仍然没有得到很好的理解。在本文中，我们使用数值模拟来证明，典型的测试精度指标不能有效地捕捉一个神经网络控制器稳定系统的能力。特别是，一些具有高测试精度的NN可能无法稳定动态。为了解决这个问题，我们提出了两个NN架构，局部近似线性二次调节器（LQR）。数值模拟证实了我们的直觉，所提出的架构可靠地产生稳定的反馈控制器，而不牺牲最优性。此外，我们介绍了一个初步的理论结果，描述了这样的NN控制系统的一些稳定性。
2021-11-18 cs.LG cs.SY eess.SY
A Stability Condition for Online Feedback Optimization without Timescale Separation
本文针对在线反馈优化（OFO）传统稳定性要求控制器慢于被控对象的问题，提出一种独立于被控对象时间常数且具尺度不变性的复合 Lyapunov 函数条件，证明了OFO无需时间尺度分离即可保证稳定性。
2025-07-11 cs.SY eess.SY math.DS
