An adaptive observer design approach for discrete-time nonlinear systems
讨论了非线性离散时间自适应观测器的设计方法。这涉及使用非线性嵌入和扇区非线性(SNL)变换将非线性系统变换为Takagi-Sugeno(T-S)形式的准LPV(线性参数变化)多面体模型。然后,我们开发了一个离散时间对应的联合状态和参数估计,在现有文献中的连续时间模型的设计策略的基础上。该设计采用李雅普诺夫方法,并提供了一个由$\mathbb{L}_2$增益限制的误差。基于此策略,我们提出了一种适用于T-S形式的具有不可测前提变量的非线性系统的自适应观测器设计。
2017-04-18 math.OC
From Continuous-Time Design to Sampled-Data Design of Nonlinear Observers
在这项工作中,一个采样数据的非线性观测器设计使用连续时间设计加上一个样本间输出预测。所提出的采样数据观测器是一个混合系统。结果表明,在一定条件下,只要采样周期不太大,连续时间设计的鲁棒性可由采样数据设计继承。该方法适用于线性系和三角全局Lipschitz系统。
2008-01-31 math.OC
Observer design for Lur'e-type systems via injection of a reconstructed nonlinear output
INRIA, CNRS, Université Côte d’Azur(法国国家信息与自动化研究所、法国国家科学研究中心、蔚蓝海岸大学)
针对Lur'e系统观测器增益可能过大的问题,提出通过二阶滑模观测器重构非线性项并注入Luenberger观测器,在更宽松的LMI条件下保证收敛,且增益适中。
2026-08-11 math.OC
Hybrid dead-beat observers for a class of nonlinear systems
本文研究了一类非线性系统的降阶或全阶无差拍观测器问题。利用有限时间强可观测性的概念,提出了一种新的混合观测器设计策略。所提出的方法被应用到一个间歇式反应器,其中的混合无差拍观测器得到的浓度变量的精确测量的情况下。此外,该观测器用于正弦信号频率的估计。结果表明,即使信号被高频噪声破坏,也可以提供准确的估计。
2010-05-28 math.OC
An Adaptive Observer Design for Takagi-Sugeno type Nonlinear System
Takagi-Sugeno(T-S)型多胞模型在分析非线性系统的文献中得到了广泛的应用。利用扇区非线性方法,可以得到扇区内非线性系统的T-S形式的精确表示。因此,许多观测器的设计策略已被提出的非线性系统使用的T-S框架。针对一类参数未知的T-S系统,提出了一种自适应观测器的设计策略。所提出的方法改进了现有的文献在两个折叠:减少计算负担,并提供了一个算法程序,将无缝连接的状态估计和观测器设计的参数估计部分。李雅普诺夫方法用于稳定性分析和设计过程。最后给出了仿真实例。
2017-04-18 math.OC
Supplementary material for: Adaptive Observers and Parameter Estimation for a Class of Systems Nonlinear in the Parameters
本补充说明了(Tyukin et al,2013)中的自适应观测器设计在不可唯一识别系统中的应用。它还提供了一个例子,自适应观测器设计的磁轴承基准系统(林,Knospe,2000年)。
2013-04-16 math.OC
Nonlinear Luenberger-like observers for some anthracnose models
在本文中,我们提出了观察者的动力学炭疽病中描述的[12]。观察者的空间和非空间版本按照类似于[12]的方法给出。对文献[12]中给出的模型进行了改进,使之更接近实际。参数的条件更一般。浆果体积(v)和腐烂体积(v_r)的动态模型方程也有变化。我们从理论上研究了所提出的观测器的适定性和收敛性。我们做了几个模拟来评估观察者的有效性,这些观察者肯定表现出相当好的行为。
2015-10-24 math.OC
On the existence of KKL observers with nonlinear contracting dynamics (Long Version)
本文扩展KKL观测器理论,允许目标系统为非线性收缩滤波器,在微分可观测性条件下证明其存在性,并数值展示其能兼顾收敛速度与噪声鲁棒性。
2024-07-23 math.OC
Linear and Nonlinear Event-Triggered Extended State Observers for Uncertain Stochastic Systems
本文为受有界和有色噪声驱动的随机系统设计了线性和非线性事件触发扩展状态观测器,保证正最小事件间隔,并证明估计误差的均方和几乎必然收敛;非线性观测器精度更高但触发更频繁。
2023-02-05 math.OC
Adaptive observer and control of spatiotemporal delayed neural fields
针对时空延迟神经场的突触分布估计与镇定问题,提出自适应观测器并证明其收敛性,基于观测器推导反馈律并改进以兼顾镇定与观测收敛,经仿真验证方法有效。
2024-03-13 math.OC
A Backstepping-KKL Observer for a Cascade of a Nonlinear ODE with a Heat Equation
CNRS(法国国家科学研究中心)
本文提出一种结合 backstepping 观测器与 KKL 观测器的设计方法,用于非线性 ODE 与热方程的 cascade 系统,验证了观测器在满足微分可观察性条件下的收敛性。
2026-10-01 math.OC
Robust Observer Design for Polytopic Discrete-Time Nonlinear Descriptor Systems
研究了一类具有斜率限制的非线性广义系统的鲁棒状态观测器设计问题,该系统的未知时变参数属于已知集合。所提出的设计占的过程干扰和测量噪声,同时允许瞬态性能和灵敏度之间的权衡噪声和参数失配。我们利用系统的多面体结构,推导出基于线性矩阵不等式的鲁棒参数依赖观测器的综合条件。此外,我们还为所考虑的系统类别中的一个重要子类提出了(替代)必要和充分的合成条件,并通过数值案例研究证明了设计的有效性。
2022-07-09 math.OC
An Improved Distributed Nonlinear Observer for Leader-Following Consensus Via Differential Geometry Approach
研究了分布式非线性观测器框架下的领导者跟随输出一致性问题。通过引入一组几何条件,取代了对领导系统的某些假设,得到了一种新的具有较小保守性的分布式观测器策略,从而提高了已有结果的适用性.更具体地说,改进的分布式观测器可以精确地处理一些非线性领导系统的一致性问题,而传统的策略在一定的假设条件下是无效的,如弹性轴单连杆机械手(ESSLM)系统和大多数一阶非线性系统。我们证明了我们的分布式观测器的误差动态的指数稳定性的充分条件,提出了两个开创性的引理,以显示在李雅普诺夫型矩阵中出现的两个矩阵的最大特征值之间的关系。然后,利用微分几何中提出的零动态部分反馈线性化方法,设计了仿射非线性多智能体系统的纯分散控制律。利用这一改进,可以将已有的结果看作是一种特殊情况,因为跟踪器可以选择为任意的最小相位仿射光滑非线性系统。最后,将新的分布式观测器和改进的纯分散控制律应用到分布式控制框架中,构建了闭环系统。我们还证明了闭环系统的稳定性,以实现领导者跟随共识,即,证明了分布式控制框架满足确定性等价原理。以ESSLM系统和Van der Pol系统为例说明了该方法的有效性。
2020-07-08 math.OC
Parameter and state estimation of nonlinear systems using a multi-observer under the supervisory framework
我们提出了一种混合方案的参数和状态估计的非线性连续时间系统,这是灵感的监督设置用于控制。状态观测器合成一些标称参数值和一个标准的设计,以选择这些观测器在任何给定的时刻,提供状态和参数估计。假设激励条件的持续性成立,则可确保参数和状态估计误差收敛到零,直到一个裕度,该裕度可通过增加观测器的数目而尽可能小。为了减少潜在的计算复杂性的计划,我们解释了如何采样的参数集可以动态更新使用放大过程。与静态采样策略相比,对于给定的估计误差容限,该策略通常需要较少数量的观察者。所得结果不仅适用于线性系,而且也适用于一类非线性系统。我们说明的方法的适用性,通过估计的突触增益和平均膜电位的神经质量模型。
2014-03-18 math.OC
Supervisory observer for parameter and state estimation of nonlinear systems using the DIRECT algorithm
监督观测器是一种多模型结构,用于估计非线性系统的参数和状态。它由一组状态观测器组成,每个观测器都是为已知参数集上的一些标称参数值设计的。选择准则用于在每个时刻选择单个观测器,提供其状态估计和参数值。参数集的采样在这种方法中起着至关重要的作用。现有的工程需要足够大的参数样本数量,但没有明确的下界,这个数字提供。这项工作的目的是克服这种限制,自动采样的参数集使用迭代的全局优化方法,称为DIRVIDING RECTangles(DIRECT)。使用这种采样策略,我们从1 + 2np个参数样本开始,其中np是参数集的维度。然后,该算法迭代增加样本,以提高其估计精度。收敛保证提供了相同的假设下,在以前的作品,其中包括一个持久性的激励条件。的监督观察员与直接采样政策的有效性说明了神经种群模型。
2017-09-05 math.OC
Observer design for classes of nonlinear port-Hamiltonian systems
University of Bologna(博洛尼亚大学);Université Marie et Louis Pasteur, SUPMICROTECH, Institut FEMTO-ST(玛丽和路易·巴斯德大学,SUPMICROTECH,FEMTO-ST研究所)
本文提出了一种系统化的观测器设计方法,用于具有状态依赖输入矩阵的端口哈密顿系统类,通过LPV多边形嵌入框架和LMI合成条件,实现观测器增益的系统计算,确保指数收敛。
2026-04-03 math.OC
Synthesizing the Optimal Luenberger-type Observer for Nonlinear Systems
观测器设计通常需要基础系统的可观测性,这对于非线性系统可能难以验证,同时保证误差的渐近收敛,这可能不足以满足有限时间内的性能条件。本文提出了一种设计非线性系统的Luenberger型观测器的方法,该观测器能保证状态估计误差的最大可能的吸引区域,而与系统的初始化无关。观测器的设计过程是作为一个两步的问题。在第一步中,误差动态被抽象地表示为Radon测度空间上的线性方程。此后,识别的最大的一组初始误差,可以驱动到用户指定的误差目标设置在有限的时间内为所有可能的初态,和相应的观测器增益的问题,制定为一个无限维的线性规划措施。这个最优化问题的解决,通过一系列的半定程序与消失的保守性使用Lasserre的松弛。通过对步骤1的解进行后处理,在步骤2中识别使容许初始误差的大小最大化的增益集合。为了证明所提出的方法的可行性,两个例子。
2017-03-22 math.OC
A Dual Koopman Approach to Observer Design for Nonlinear Systems
本文提出对偶库普曼系统框架,定义新的可观测性与可检测性概念并证明其与非线性系统等价,进而针对全纯动力学设计谱方法Luenberger型观测器,证明指数收敛并通过数值实验验证。
2025-03-11 math.OC
Luenberger observers for discrete-time nonlinear systems
本文考虑离散时间非线性动力系统的渐近观测器设计问题。这种方法是一个两步设计过程。在第一步中,问题是估计状态的函数。通过对该映射求逆,得到状态估计。类似于连续时间的情况下,我们表明,第一步总是可能的,提供一个线性和稳定的离散时间系统的输出馈给的介绍。基于弱可观测性假设,证明了当稳定辅助系统的维数足够大时,状态估计函数是可逆的。这种方法是说明线性系多项式输出。在连续时间的情况下获得的Luenberger观测器的链接也进行了研究。
2020-02-07 math.OC
Joint Parameter and State Estimation of Noisy Discrete-Time Nonlinear Systems: A Supervisory Multi-Observer Approach
本文提出了两种联合估计离散时间非线性系统的参数和状态的方案,其中存在有界干扰和噪声,参数属于一个已知的紧集。该方案是基于采样的参数空间和设计一个状态观测器的每个样本。一个监督者在每个时刻选择这些观测器之一来产生参数和状态估计。在第一种方案中,参数和状态估计保证在有限时间内收敛于其真实值的一定裕度内,假设使用足够大数量的观测器,并且除了其他观测器设计条件之外还满足激励持续性条件。该收敛裕度由用户可以任意选择的小的部分和由噪声电平确定的部分构成。第二种方案利用参数估计的收敛特性对参数子空间进行后续放大,以实现给定数量的观察者的更严格的裕度。数值算例表明了这两种格式的优点。
2021-09-30 math.OC
Global finite-dimensional observer-based stabilization of a semilinear heat equation with large input delay
研究了一类状态变量具有全局Lipschitz半线性性的半线性一维热方程的全局有限维基于镇定的方法.我们考虑诺依曼驱动和点测量。使用动态扩展和模态分解,我们得到的状态模式的非线性常微分方程。我们提出了一个控制器,是基于一个非线性有限维Luenberger观测器。我们的Lypsilon $H^1$-稳定性分析导致LMI,这是可行的一个足够大的观测器尺寸和足够小的Lipschitz常数。接下来,我们考虑恒定输入延迟$r>0$的情况。为了补偿延迟,我们引入了一个链的$M$子预测,导致一个非线性闭环常微分方程系统,加上非线性无穷维尾常微分方程。我们提供了$H^1$-稳定性的线性矩阵不等式,并证明了对于任何$r>0$,只要$M$和$N$足够大且Lipschitz常数足够小,线性矩阵不等式都是可行的.数值算例验证了该方法的有效性。
2021-12-28 math.OC
Koopman Observability of Nonlinear Systems and Data-Driven Koopman--Luenberger Observer
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文提出Koopman可观测性与可检测性概念,基于RKHS建立指数可检测条件,利用Yosida近似和数据驱动方法将观测器增益求解化为半定规划,保证观测误差均方有界。
2026-09-30 math.OC
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
Gradient-like observer design on the Special Euclidean group SE(3) with system outputs on the real projective space
提出了一种基于特殊欧几里德群$\mathrm{SE(3)}$的非线性观测器,该观测器直接将系统在实射影空间上的输出作为输入进行全姿态估计。观测器推导是基于最近先进的非线性观测器设计理论。相对于$\mathrm{SE(3)}$上现有的姿态观测器的一个关键优点是,我们现在可以在一个独特的观测器中包含不同类型的测量,例如已知惯性矢量的矢量测量和已知特征点的位置测量。建议的观察员扩展允许补偿未知的恒定偏差存在于速度测量。同样提供了严格的稳定性分析。仿真结果表明,所提出的观测器具有良好的性能。
2015-09-10 math.OC
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
Adaptive Observers as Nonlinear Internal Models
本文介绍了如何将非线性自适应观测器理论有效地用于非线性输出调节的内模设计。该理论大大提高了现有的结果的上下文中的{ \em自适应}输出调节,通过允许不一定稳定的零动态的受控植物和通过削弱的标准假设具有稳态控制输入产生的线性系。
2004-06-29 math.DS math.OC
Adaptive Observer-based Synchronization of Nonlinear Nonpassifiable Systems
克服了自适应同步算法的相对度限制。该方案被推广到非被动系统。提出了基于增广误差自适应观测器和高阶调谐器的两种同步方法。该解决方案基于现代非线性适应控制理论,特别是非线性观测器结构和新的适应算法。在无噪声情况下,建立了参数估计的参数收敛条件。建立了该方案对有界测量误差的鲁棒性。最后给出了混沌Lorenz系统自适应同步的应用实例.
2005-09-28 math.DS math.OC
Neural Observer with Lyapunov Stability Guarantee for Uncertain Nonlinear Systems
Zhejiang University(浙江大学);Ningbo University(宁波大学);Ningbo Artificial Intelligence Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学宁波人工智能研究院);Huzhou Institute of Zhejiang University(浙江大学湖州研究院)
针对线性定常系统和不确定非线性系统的观测问题,提出了一种基于神经网络的非线性观测器--神经观测器。特别地,针对不确定性系统设计的神经元观测器受到自抗扰控制的启发,可以实时测量系统的不确定性。稳定性分析(例如,指数收敛速度),证明了观测问题只能用线性矩阵不等式(LMI)来解决.此外,它揭示了系统矩阵的能观性和能控性,以证明线性矩阵不等式的解的存在性。最后,在X-29 A飞机模型、非线性摆和四轮转向车辆三个仿真算例上验证了神经观测器的有效性。
2023-01-17 cs.LG math.OC
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
Output Feedback Control for Stabilizable and Incompletely Observable Nonlinear Systems
本文介绍了一种新的方法,输出反馈稳定的SISO系统,不像大多数的技术在文献中发现,不使用高增益观测器和控制输入饱和,以实现分离的状态反馈和观测器的设计。相反,我们表明,通过使用非线性观测器,与投影算法,同样的分离原则是实现了更大的一类系统,即稳定和不完全可观察的植物。此外,这种新的方法避免了使用知识的逆的可观性映射,这是需要在文献中的大多数技术控制一般可镇定系统时。
2000-07-22 math.OC
Observer design for triangular systems under weak observability assumptions
在弱可观测性假设下,给出了一般非线性三角系统的观测器设计问题的可解性结果。局部状态估计是通过一个延迟时变Luenberger型系统。为了实现全局估计,设计了观测器的切换序列。
2016-12-02 math.OC
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
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
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
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
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
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
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
Adaptive Set Observers Design for Nonlinear Continuous-Time Systems: Application to Fault Detection and Diagnosis
University of Bordeaux(波尔多大学)
针对非线性连续时间系统,提出基于保证LPV近似的自适应集观测器设计方法,解决集成员参数估计中的指数复杂度问题,并应用于故障诊断。
2010-12-03 cs.SY eess.SY math.OC
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
Nonlinear Observers Design for Vision-Aided Inertial Navigation Systems
Western University(西安大略大学);University of Quebec in Outaouais(魁北克大学乌塔韦校区);Lakehead University(湖首大学)
本文研究了视觉辅助惯性导航系统中姿态、位置和线速度的同时估计问题。我们提出了一个非线性观测器$SO(3)\times \mathbb{R}^{15}$依赖于身体框架的加速度,角速度和(立体或单目)轴承测量的一些地标是恒定的,在惯性系中已知的。与现有的局部卡尔曼型观测器不同,我们提出的非线性观测器保证几乎全局渐近稳定性和局部指数稳定性。对该系统的一致可观性进行了详细的分析,并给出了其一致可观性的充分条件。此外,一个混合版本的建议观察者提供处理的间歇性测量在实际应用中。仿真和实验结果表明了所提出的状态观测器的有效性。
2021-06-01 cs.RO cs.SY eess.SY
Contracting Nonlinear Observers: Convex Optimization and Learning from Data
Australian Centre for Field Robotics(澳大利亚现场机器人学中心)
本文提出通过构造凸集设计非线性观测器的新方法,利用凸优化最小化状态估计误差界,验证了在模拟噪声数据集上的有效性。
2017-11-22 cs.LG cs.SY eess.SY
On the solvability of parameter estimation-based observers for nonlinear systems
Polytechnique Montréal(蒙特利尔理工学院);GERAD;ITAM(墨西哥自治技术学院)
本文研究了基于参数估计的观测器在非线性系统中的可解性,分析了可转换性和可识别性这两个关键性质,并提供了充分条件以确保其存在性。
2026-10-05 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive High Order Sliding Mode Observer Based Fault Reconstruction for a Class of Nonlinear Uncertain Systems: Application to PEM Fuel Cell System
Laboratoire IRTES, Université de Technologie de Belfort-Montbéliard(贝尔福-蒙贝利亚尔理工大学 IRTES 实验室)
针对具有Lipschitz非线性的非线性不确定系统,提出一种自适应增益超螺旋观测器,通过等效输出误差注入实现故障重构,并在包含商用双螺杆压缩机和实时质子交换膜燃料电池仿真系统的硬件在环模拟器上验证了其有效性。
2013-03-21 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive observer for a nonlinear system with partially unknown state matrix and delayed measurements
研究了具有未知时变参数的非线性系统在测量滞后条件下的自适应状态观测器设计问题。许多研究人员提出了状态观测问题(例如Sanx et al.(2019))。本文发展了Bobtsov et al.(2021 b),Bobtsov et al.(2021 a),Bobtsov et al.(2022 a),Bobtsov et al.(2022 b)中提出的结果。在假设状态矩阵可以表示为已知部分和未知部分之和的情况下,问题得以解决。输出向量以已知的恒定延迟测量。提出了一种重构未知状态和未知时变参数的自适应观测器。
2022-11-16 cs.SY eess.SY math.OC
Synthesis of Data-Driven Nonlinear State Observers using Lipschitz-Bounded Neural Networks
针对未知控制方程的非线性自治系统,提出基于Lipschitz有界神经网络的KKL观测器无模型综合方法,建立泛化损失界关系并通过直接参数化训练,在Lorenz系统上验证了有效性。
2023-10-04 cs.SY eess.SY math.OC
L2 Observers for a Class of Nonlinear Systems with Unknown Inputs
Purdue University(普渡大学);Mitsubishi Electric Research Laboratories(三菱电机研究实验室)
本文研究了一类非线性系统中状态和未知输入的估计问题,通过线性矩阵不等式(LMI)设计观测器,保证误差动态的L2性能,并探讨了LMI可行性的条件。
2019-02-21 cs.SY eess.SY math.DS
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
Control Contraction Metrics, Robust Control and Observer Duality
University of Sydney(悉尼大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文研究非线性系统稳定、鲁棒控制与观测器设计问题,基于收缩理论和凸优化提出新方法,并证明机械系统和反馈线性化系统的逆结果,同时讨论鲁棒控制与非线性H∞控制的联系,以及非线性稳定与观测器设计的对偶性。
2014-09-26 cs.SY eess.SY math.OC
On Convergence of the Iteratively Preconditioned Gradient-Descent (IPG) Observer
本文针对一类离散时间非线性系统,在确定性条件下严格证明了 IPG 观测器对真实轨迹的局部线性收敛,并阐明其与 Newton 观测器的理论关系。
2024-05-15 cs.SY eess.SY math.OC
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
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
Closed-Loop Neural Operator-Based Observer of Traffic Density
Division of Decision and Control Systems, Digital Futures, KTH Royal Institute of Technology(决策与控制系统系,数字未来,皇家理工学院)
针对路边固定传感器稀疏测量下的交通密度估计问题,提出结合傅里叶神经算子开环预测与校正算子的闭环观测器,经SUMO仿真验证其具备噪声鲁棒性与误差有界性,为数据驱动观测器设计提供新思路。
2025-09-04 cs.LG math.OC