Robust Quadcopter Motion Control Using Output Feedback
ITMO University(ITMO大学)
本文通过几何方法将四旋翼模型转化为具有时间变化增益系数的正常形式,通过双积分使增益系数平稳化,基于扩展观测器方法设计鲁棒输出反馈控制器。
2026-05-14 cs.SY eess.SY
Abstraction-Based Output-Feedback Control with State-Based Specifications
针对线性时间时序逻辑中基于状态谓词的规范,研究了非线性动力系统基于抽象的输出反馈控制器设计问题。在这种情况下,我们的贡献是双重的:(I)我们概括的反馈细化关系抽象为基础的输出反馈控制系统的任意谓词和观察地图,及(II)我们引入了一个新的算法的抽象输出反馈控制器的合成w.r.t.基于不可观测状态的谓词的LTL规范。我们的抽象为基础的输出反馈控制器综合算法包括两个步骤。首先,我们使用现有的技术计算一个有限的原始系统的状态抽象。这个过程通常会导致一个抽象的系统,不确定的谓词和观察图,不一定相互关联。其次,我们介绍了一种算法来计算这样的抽象系统的输出反馈控制器。我们的算法的灵感来自部分观测下的反应合成,并利用有界合成。
2021-04-22 cs.SY eess.SY
A Framework for Output-Feedback Symbolic Control
符号控制是一种基于抽象的控制器综合方法,它在算法上为信息物理系统提供了可证明的结构控制器。符号控制方法通常假设完整的状态信息是可用的,这不适合于许多具有部分可观测状态或输出信息的实际应用。本文介绍了一个输出反馈符号控制的框架。我们提出了基于输出的原始系统和它们的符号模型之间的关系。它们可以设计符号控制器并对其进行改进,以在原始系统上执行复杂的要求。我们提供了示例方法来合成和细化输出反馈符号控制器。
2022-10-31 cs.SY eess.SY
A Convex Sum-of-Squares Approach to Analysis, State Feedback and Output Feedback Control of Parabolic PDEs
Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院);Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文提出一种基于优化的框架,用于分析和控制具有空间变化系数的线性抛物型偏微分方程,无需离散化或数值近似。通过正矩阵参数化正Lyapunov函数和多项式参数化控制器和观测器增益,结合对偶性和可逆状态变量变换,将控制器合成问题转化为凸优化问题,并通过数值实验验证方法的有效性。
2016-09-02 cs.SY eess.SY
Control of Permanent Magnet Motors with Actuation Bounds using Convex Optimization
本文提出了一种永磁电机速度控制的非线性控制算法。这个想法依赖于一个反馈线性化技术,也确保遵守电流和电压的界限。这些界限是由电源的实际限制引起的。反馈线性化的法律计算使用凸优化例程,以尽量减少响应时间以及。凸优化的辅助导致计算效率。此外,该方法的数学易处理性也有助于分析模型不确定性和反馈测量噪声下的系统性能。模拟和计算证实了所提出的想法。
2019-11-26 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
A Convex Approach to Output Feedback Control of Parabolic PDEs Using Sum-of-Squares
Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院);Grenoble Image Parole Signal Automatique Lab., Université Joseph Fourier/Centre National de la Recherche Scientifique(格勒诺布尔图像语音信号自动化实验室,约瑟夫·傅立叶大学/法国国家科学研究中心);School of Engineering of Matter, Transport and Energy at Arizona State University(亚利桑那州立大学物质、运输与能源工程学院)
本文利用优化方法设计一类一维抛物型偏微分方程的输出反馈控制器,通过Lyapunov算子、对偶性和Luenberger观测器框架,将合成问题转化为线性算子不等式(LOIs)的凸优化问题,并通过半定规划和求和平方方法验证可行性。
2014-08-22 cs.SY eess.SY
Output Feedback Adaptive Performance Control
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);University of Patras(帕特雷大学)
针对受硬执行器约束的不确定高阶非线性系统,提出带动态增益的PPO与自适应机制结合的输出反馈控制器,可恢复状态反馈方案性能,仿真验证其跟踪与控制平滑性。
2026-08-18 cs.SY eess.SY
Integral Action in Output Feedback for multi-input multi-output nonlinear systems
University of Bologna(博洛尼亚大学);MINES ParisTech, PSL Research University(巴黎高等矿业学院,PSL研究大学)
本文提出一种新方法,使多输入多输出非线性系统的均衡点稳定性及输出调节鲁棒性增强,通过非学术示例展示其应用。
2015-08-03 cs.SY eess.SY
Continuous-Time Output Feedback Adaptive Control for Stabilization and Tracking with Experimental Results
本文提出受离散时间回溯代价自适应控制启发的连续时间输出反馈方法,并用粒子群优化自动调节超参数,在双积分器、双旋翼跟踪及姿态镇定实验中验证了其无模型控制有效性。
2025-06-06 cs.SY eess.SY
Output Feedback Consensus for Networked Heterogeneous Nonlinear Negative-Imaginary Systems with Free Body Motion
针对具有自由体动力学的网络化异构非线性负虚系统,提出了一种鲁棒输出反馈一致性控制协议.我们扩展了非线性NI系统的定义,允许系统与自由体运动。针对一类非线性NI系统和一类非线性输出严格负虚(OSNI)系统的互联,给出了一个新的稳定性结果。针对异构网络化非线性NI系统,提出了一类网络化非线性OSNI控制器,实现了输出反馈一致性。我们表明,在这个控制框架中,系统的输出收敛到相同的极限轨迹。这个共识协议是说明了一个数值例子。
2021-07-01 cs.SY eess.SY
On Output Feedback Stabilization of Time-Varying Decomposable Systems with Switching Topology and Delay
针对具有切换拓扑和时滞的可分解系统,提出了一种动态输出反馈镇定控制器设计的新方法。我们的方法包括两个步骤。第一步,我们将具有切换拓扑的可分解系统建模为具有分段常参数的等价LPV系统。在第二步中,我们设计了稳定的输出反馈,这些LPV系统中存在的时变输出延迟,使用基于随机性的稳定性分析方法。我们不对延迟导数施加任何约束。最后,我们说明了我们的方法,将其应用到非完整代理的共识问题。
2020-09-18 cs.SY eess.SY
Data-Driven Synthesis of Robust Positively Invariant Sets: From State Feedback to Output Feedback
Harbin Institute of Technology(哈尔滨工业大学)
本文针对未知线性时不变系统,提出一种直接数据驱动框架,可通过半定规划从含噪声离线数据中综合状态反馈和基于观测器输出反馈场景下的鲁棒正不变集,避免中间模型相关步骤,数值示例验证了方法有效性。
2026-08-25 cs.SY eess.SY
Output Feedback Control of Linear Time-Invariant Systems with Operational Constraints
The Boeing Company(波音公司)
本文提出了一种系统的方法,用于在存在操作约束的情况下设计鲁棒线性控制器,利用Nagumo定理和比较引理保证约束满足,同时结合受控屏障函数启发的最小范数最优控制原理,设计出连续分段线性输出反馈控制器,保持闭环系统分析的可线性化。通过飞行控制贸易研究,展示了该框架在安全关键航空器控制中的实际相关性。
2026-05-20 cs.SY eess.SY
Combining Convex-Concave Decompositions and Linearization Approaches for solving BMIs, with application to Static Output Feedback
K.U. Leuven(荷语鲁汶大学);Katholieke Universiteit Leuven(荷语鲁汶大学)
提出一种将双线性映射分解为两个半正定凸映射之差,并通过线性化凹部分转化为凸子问题的新优化方法,用于求解双线性矩阵不等式约束下的凸函数最小化问题,并应用于输出反馈控制器综合。
2011-09-15 cs.SY eess.SY math.OC
State Feedback Control Design for Input-output Decoupling of Boolean Control Networks
针对完全输出可控的布尔控制网络的输入输出解耦问题,提出状态反馈控制策略,给出解耦充要条件与解耦BCN规范形式及存在条件,通过数值算例验证方法有效性。
2023-10-04 cs.SY eess.SY
Convex Co-Design of Control Barrier Function and Safe Feedback Controller Under Input Constraints
针对连续时间线性系统,提出通过单一半定优化程序协同设计控制障碍函数与线性反馈控制器,可处理混合相对阶并支持多种L范数输入约束,在全向小车上验证。
2024-03-18 cs.SY eess.SY math.OC
On Abstraction-Based Controller Design With Output Feedback
我们考虑基于抽象的设计输出反馈控制器的动力系统与一个有限的输入和输出的线性时间时序逻辑的规格。基于抽象的控制器设计(ABCD)的通常过程首先构造底层动力系统的有限状态抽象,其次,使用反应合成技术来计算抽象的状态反馈控制器。在这种情况下,我们的贡献是双重的:(I)我们定义了一个合适的关系,原系统和它的抽象的特征的健全性和完整性条件的抽象状态反馈控制器被细化到一个具体的输出反馈控制器的原系统,和(II)我们提供了一个算法来计算一个健全的有限状态抽象满足这种关系。我们的关系推广了反馈细化关系从ABCD状态反馈。我们的算法构造声音有限状态抽象的启发,同时可达性和互模拟最小化算法的李和Yannakakis。我们解除他们的想法,以计算的观测等效系统,并显示如何健全的抽象,可以通过停止这种算法在任何点。此外,我们的新算法产生的拓扑封闭的原系统的输入/输出行为的实现,如果它是有限状态可实现的。
2020-02-07 cs.SY eess.SY
Discrete-Time Output-Feedback Robust Repetitive Control for a Class of Nonlinear Systems by Additive State Decomposition
Beijing University of Aeronautics and Astronautics(北京航空航天大学)
本文提出一种离散时间输出反馈鲁棒重复控制方法,用于跟踪具有可测量非线性的非线性系统,通过加法状态分解将问题分解为线性时不变系统和非线性系统的状态反馈稳定问题,以实现鲁棒性和离散化。
2014-01-08 cs.SY eess.SY
Robust Output Feedback Consensus for Networked Identical Nonlinear Negative-Imaginary Systems
研究了网络化非线性负虚(NI)系统的鲁棒输出反馈一致性问题。通过网络拓扑,将相同的线性输出严格负虚(OSNI)控制器应用于所有正反馈的非线性NI对象,实现了输出一致性.首先,我们将非线性NI系统的定义从单输入单输出(SISO)系统扩展到多输入多输出(MIMO)系统,并将OSNI系统的定义扩展到非线性场景。在合理的假设下,证明了非线性NI系统和非线性OSNI系统的闭环互联的渐近稳定性。然后,分别证明了网络化全同非线性NI系统和网络化全同线性OSNI系统的NI性质和类OSNI性质。通过研究一个完全相同的非线性NI对象网络与一个线性OSNI控制器网络的闭环互联的稳定性,证明了该网络的输出反馈一致性。这种闭环互连被提出作为一种协议来处理网络化的相同的非线性NI系统的输出一致性问题,并且对单个系统模型中的不确定性具有鲁棒性。
2021-04-08 cs.SY eess.SY
Nonlinear MPC for Tracking for a Class of Non-Convex Admissible Output Sets
本文对非线性模型预测控制的跟踪方案进行了扩展,即使在非凸输出容许集的情况下也能保证收敛。这是通过在优化问题中加入凸化同胚来实现的,允许它在凸空间中求解。本文还定义了一类新的非凸集,并给出了构造凸化同胚的系统方法。这种同胚,然后嵌入在模型预测控制优化问题的方式,同胚不再需要在封闭的形式。最后,通过一个说明性的例子,所提出的方法的有效性。
2020-07-14 cs.SY eess.SY
An Output Feedback Stabilizer for MIMO Nonlinear Systems with Uncertain Input Gain: Nonlinear Nominal Model
School of robotics, Kwangwoon University(光云大学机器人学院)
本文研究了具有不确定输入增益矩阵的非线性多输入多输出系统的输出反馈稳定问题,假设系统具有明确的向量相对次数且零动力学是输入到状态稳定的,基于存在一个能够全局渐近稳定名义闭环系统原点的状态反馈控制器,提出一个输出反馈稳定器,以半全局实际意义恢复名义闭环系统的稳定性,与之前结果相比,允许名义系统具有依赖于状态的非线性输入增益矩阵,并通过修改基于扰动观测器的鲁棒输出反馈控制器的结构实现
2019-03-18 cs.SY eess.SY
Distributed Output-Feedback LQG Control with Delayed Information Sharing
ACCESS Linnaeus Center, School of Electrical Engineering, KTH-Royal Institute of Technology(ACCESS林奈斯中心,电气工程学院,皇家理工学院)
针对输出反馈下的分布式LQG控制问题,提出一种控制器综合方法,通过将控制器分解为中心化LQG最优控制器与基于局部信息的校正项之和,推导出最优控制器增益的显式离散时间方程。
2013-09-17 cs.SY eess.SY
Quantized output feedback stabilization by Luenberger observers
Chiba University(千叶大学)
研究量化输出反馈系统的稳定化问题,利用Luenberger观测器估计状态用于控制输入和量化中心,推导数据率条件并对比早期研究结果与倒立摆的时间响应。
2017-03-20 cs.SY eess.SY
Inverse Learning-Based Output Feedback Control of Nonlinear Systems with Verifiable Guarantees
Seoul National University(首尔大学);Purdue University(普渡大学)
本文提出一种基于逆学习的非线性系统输出反馈控制器,通过数据驱动方法实现实用输出调节并提供可验证的保证。
2026-03-11 cs.SY eess.SY
Review on the stabilization of non linear systems achieved by output feedback control technique
非线性系统的稳定性与控制是工程实际中经常出现的一种重要的系统结构。稳定性涵盖了不服从叠加原理的大量系统,并适用于更真实的系统,因为所有真实的控制系统都是非线性的。为了有效地镇定这些系统,已经提出了大量的研究。本文综述了用输出反馈控制技术镇定非线性系统的一些众所周知的事实以及最近的一些发展和不同的策略。
2022-01-01 cs.SY eess.SY
Data-driven Output-feedback Predictive Control: Unknown Plant's Order and Measurement Noise
针对系统模型完全未知的多输入多输出线性定常系统,提出了一种新的数据驱动控制方案。通过非最小输入输出实现,该方法可以应用于系统阶数未知的情况,只要其上界已知。针对测量噪声提出了一种解决方案,并通过仿真研究表明,所提出的方法是优于传统的方法时,处理由测量噪声损坏的输入/输出数据。
2022-01-10 cs.SY eess.SY
Cooperative output feedback tracking control of stochastic linear heterogeneous multi-agent systems
研究了随机线性异质领导-跟随多智能体系统的协作输出反馈跟踪控制问题。每个智能体都是一个连续时间的线性非均匀动态系统,其状态是不完全可测的,智能体之间的信息交换伴随着加性和乘性噪声。我们提出了一组用于估计领导者和跟随者状态的容许分布式观测策略,以及一组基于确定性等价原理的容许协作输出反馈控制策略。通过输出调节理论和随机分析,证明了对于可观测的领导者动态和可镇定且可检测的跟随者动态,如果乘性噪声的强度系数与领导者不稳定模的实部之和的乘积小于图Laplacian的最小非零特征值的1/4,然后存在容许分布观测和协作控制策略,以确保均方有界的输出跟踪,只要相关的输出调节方程是可解的。最后,我们的控制策略的有效性证明了数值仿真。
2021-01-15 cs.SY eess.SY
Output-Feedback Stabilizing Policy Iteration for Convergence Assurance of Unknown Discrete-Time Systems with Unmeasurable States
本文提出了一种基于输入输出数据的输出反馈稳定化策略迭代方法,用于未知离散时间系统中状态不可测情况下的稳定化控制策略学习。
2025-11-27 cs.SY eess.SY
Nonovershooting output regulation for feedback linearisable MIMO systems
研究了可反馈线性化的多输入多输出非线性系统的状态反馈控制律设计问题。参考信号被假定为从线性外系统获得。该设计方法采用了线性系无超调跟踪的已知方法,并将其推广到反馈可线性化非线性系统的输出调节。该方法适应任意初始条件,并提供了跟踪收敛速度的设计选择。
2019-10-17 cs.SY eess.SY math.OC
From LQR to Static Output Feedback: a New LMI Approach
本文提出了一种新的静态输出反馈控制的线性矩阵不等式(LMI),假设系统的线性二次型调节器(LQR)已预先设计。其主要思想是使用二次候选李雅普诺夫函数的闭环系统参数的唯一正定矩阵,解决Riccati方程。如果系统是静态输出反馈可镇定的,则证明了一个相反的结果,保证了验证LMI的矩阵的存在性。所提出的方法,然后将扩展到设计的静态输出反馈的H1控制问题。除了是一个充分条件,证明了一个相反的结果,还有另外四个主要优点所提出的方法。首先,它是计算上易处理的。其次,可以使用加权矩阵,并以类似于LQR设计的方式获得解决方案。第三,所提出的方法具有一个非常简单的线性矩阵不等式结构相比,其他线性矩阵不等式方法在文献中提出。最后,对于输出等于状态的情况下,它表明,LQR解决方案验证了所提出的LMI。因此,静态输出反馈包括LQR解作为状态可用时的特殊情况,这是期望的特性。几个例子表明,该方法是一贯成功的,在实践中工作得很好。
2022-11-17 cs.SY eess.SY
Control Contraction Metrics: Convex and Intrinsic Criteria for Nonlinear Feedback Design
University of Sydney(悉尼大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文提出控制收缩度量概念,扩展收缩分析用于非线性控制设计,提供简单几何解释的凸可行性条件,用于非线性系统的指数稳定性设计,针对反馈线性化系统和状态空间子流形提出新颖的凸标准。
2017-02-08 cs.SY eess.SY math.OC
Model-based and Data-based Dynamic Output Feedback for Externally Positive Systems
本研究针对外部正系统,分别提出基于模型与基于数据的动态输出反馈控制器设计方法,可实现恒定非负参考的单调输出跟踪并保证闭环外部正性,且通过无人机着陆控制数值实验验证了有效性。
2023-05-04 cs.SY eess.SY math.DS
Output Feedback Stochastic MPC with Hard Input Constraints
针对受高斯扰动和测量噪声影响的约束线性系统,提出一种结合卡尔曼滤波与管道约束收紧的输出反馈随机模型预测控制方法,可保证不可行率低于指定容差,并通过仿真验证其优于经典方法。
2023-11-28 cs.SY eess.SY
Robust Output Feedback Control Design in the Presence of Sporadic Measurements
研究了线性时不变系统在存在零星测量和外部扰动时的输出反馈控制设计问题。为了应付零星的可用性的测量输出,一个混合动力输出反馈控制器配备了一个保持装置,其状态重置时,一个新的测量是可用的设计。的闭环系统,从控制器和工厂的互连产生的,增加了一个定时器变量触发新的测量和它的属性的到来进行了分析,使用混杂系统工具。基于混杂系统的李雅普诺夫理论,给出了系统内部稳定和L2输入输出稳定的充分条件。提出了一种基于线性矩阵不等式的控制器增益和保持装置参数的协同设计方法。数值算例表明了所提出的基于LMI的设计方法的有效性。
2022-10-19 cs.SY eess.SY
Factored Output Feedback Controller Synthesis with Locality Constraints for Spatially-Invariant Systems
研究空间不变系统在通信距离约束下的 H2 输出反馈控制器综合问题,通过系统级和输入-输出参数化框架将其转化为凸优化问题,并揭示了通信稀疏性与性能的权衡。
2025-09-17 cs.SY eess.SY
Functional Observers for Output-Feedback Safety with High-Order Control Barrier Functions
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文针对全状态不可用的线性系统,利用高阶控制屏障函数和标量函数观测器,提出多项式协同设计框架,实现输出反馈安全滤波。
2026-09-15 cs.SY eess.SY
Optimal output feedback control of a class of linear systems with quasi-colored control-dependent multiplicative noise
研究了一类带有准有色控制相关乘性噪声的\a离散线性系统的均方最优输出反馈控制问题。所研究的噪声是新颖的,并表现出建模一类网络现象,如随机传输延迟的优势。最优输出反馈控制器的设计使用一个最优均方状态反馈增益和两个观测器增益,这是由均方稳定的解决方案的修改代数Riccati方程(MARE),假设对象是最小相位和左可逆的。一个必要和充分条件的存在性稳定解的MARE明确提出。结果表明,分离原理对该工作的最优控制设计具有一定的意义。结果也分别应用于具有随机传输时延和模拟擦除信道的网络系统的最优控制问题。
2021-09-03 cs.SY eess.SY
DeepONet-LSTM Neural Operator for Output Feedback Control of Reaction Diffusion PDEs
Shanghai Maritime University(上海海事大学);College of Information Engineering, Shanghai Maritime University(上海海事大学信息工程学院)
本文提出混合DeepONet-LSTM神经算子,近似反应扩散偏微分方程输出反馈控制的因果边界算子,结合理论分析与改进损失函数,实现系统有效镇定。
2026-08-26 cs.SY eess.SY
Convex Structured Controller Design
University of Washington(华盛顿大学)
本文提出新的控制目标,使在任意凸约束下计算最优线性反馈矩阵的问题变为凸优化问题,应用于去中心化控制、时滞控制和变阻尼控制。
2013-10-25 cs.SY eess.SY math.OC
Convergence to periodic regimes in nonlinear feedback systems with a strongly convex backlash
本文考虑一类由外输入线性部分和带间隙非线性反馈组成的非线性系统。假设后者是由一个强凸集指定的,我们建立估计的李雅普诺夫指数量化的强制周期制度时,输入是一个周期性的时间函数的系统轨迹的收敛速度。这些结果采用增强耗散不等式的微分包含强凸集,这是以前使用的莫罗清扫过程。
2019-12-19 cs.SY eess.SY math.DS
Output-Feedback Control of Nonlinear Systems using Control Contraction Metrics and Convex Optimization
University of Sydney(悉尼大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文提出利用控制收缩度度量和凸优化解决非线性系统输出反馈控制问题,通过双观测器和控制器问题的解法,证明分离原理成立,以摩尔-格雷泽喷气发动机压缩机模型为例进行验证。
2014-06-05 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
Zeroth-Order Nonsmooth Nonconvex Optimization with Convex Liftings and Its Application to State-Feedback $H_\infty$ Policy Optimization
Peking University(北京大学)
本文提出一种基于凸提升的零阶近端点算法,用于求解具有凸提升结构的非光滑非凸优化问题,并将其应用于离散时间状态反馈$H_\infty$策略优化,取得了理论复杂度保证。
2026-08-25 cs.SY eess.SY math.OC
Output-feedback online optimal control for a class of nonlinear systems
School of Mechanical and Aerospace Engineering, Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学机械与航空航天工程学院)
本文提出了一种基于模型的强化学习方法,用于控制一类二阶非线性系统,通过结合动态状态估计器实现输出反馈控制,并通过仿真验证了方法的有效性。
2019-07-10 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Consensus for Uncertain High-order Multi-agent Systems by Output Feedback
高阶多智能体系统的分布式最优输出一致性问题是近年来研究的热点。本文进一步研究了具有参数不确定性的高阶多智能体系统的鲁棒控制问题,并通过测量输出反馈设计了分布式鲁棒控制器。我们首先开发一个动态补偿器来估计期望的最优一致点,并将问题转化为几个分散的鲁棒跟踪问题。然后,通过结合积分控制技术和脏微分观测器技术,在一个温和的图连通性条件下,构造性地提出了一种分布式输出反馈积分控制器来解决这个问题。
2021-11-20 cs.SY eess.SY math.OC
Hybrid Feedback Control Design for Non-Convex Obstacle Avoidance
Western University(西安大略大学);Lakehead University(湖首大学)
针对含任意非凸障碍物的二维机器人导航场景,提出基于非保守虚拟障碍物变换的混合反馈控制导航算法,实现无Zeno切换的全局渐近目标稳定与避障,并通过数值仿真验证有效性。
2024-04-15 cs.RO cs.SY eess.SY
Hybrid Feedback for Autonomous Navigation in Environments with Arbitrary Convex Obstacles
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)
我们开发了一个自主导航算法的机器人在二维环境中操作杂乱的障碍物具有任意凸形状。所提出的导航方法依赖于一个混合反馈,以保证全局渐近稳定的机器人对一个预定义的目标位置,同时确保无障碍工作空间的前向不变性。其主要思想包括在移动到目标模式和避障模式之间的机器人相对于最近的障碍物的接近度的基础上设计一个适当的切换策略。建议的混合控制器产生连续的速度输入轨迹时,机器人初始化远离不安全区域的边界。最后,我们提供了一个算法程序的传感器为基础的实施所提出的混合控制器,并通过一些仿真结果验证其有效性。
2022-08-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Robust Output Feedback Consensus for Networked Heterogeneous Nonlinear Negative-Imaginary Systems
针对网络化异构非线性负虚(NI)系统的鲁棒输出反馈一致性问题,提出了一种控制协议。根据网络的拓扑结构,在正反馈中采用异构非线性输出严格负虚(OSNI)控制器,以实现输出反馈一致性。本文的主要贡献是将以往网络化异构线性NI系统鲁棒输出反馈一致性问题的研究推广到非线性NI系统。根据网络拓扑,通过研究异构非线性NI对象网络和异构非线性OSNI控制器网络的闭环互联的内部稳定性,证明了输出反馈一致性.证明了异构非线性NI系统网络也是非线性NI系统,异构非线性OSNI系统网络也是非线性OSNI系统.在适当的条件下,非线性OSNI控制器导致所有非线性NI对象的输出收敛到一个共同的极限轨迹,而不管每个对象的系统模型。因此,该协议是鲁棒的参数摄动方面的系统模型的异构非线性NI植物在网络中。
2020-11-30 cs.SY eess.SY math.OC
Linear Convergence of Distributed Mirror Descent with Integral Feedback for Strongly Convex Problems
Texas A&M University(德州农工大学)
分布式优化通常需要找到写为局部函数之和的全局目标函数的最小值。一组代理共同工作以最小化全局函数。我们研究了一个连续时间分散镜像下降算法,使用纯粹的局部梯度信息收敛到全局最优解。该算法使用积分反馈的思想来强制代理之间的共识。最近,Sun和Shahrampour(2020)研究了当全局函数是强凸函数但局部函数是凸函数时该算法的渐近收敛。使用控制理论工具,在这项工作中,我们证明了该算法确实达到(局部)指数收敛。我们还提供了一个真实数据集上的数值实验作为验证我们的算法的收敛速度。
2020-11-24 cs.LG cs.SY eess.SY
Information Rate Decomposition for Feedback Systems with Output Disturbance
本文研究了线性反馈控制系统中存在输出扰动时的资源分配问题,通过分解反馈通信信道的信息率,分析了信道资源分配,结果表明部分资源用于传输输出扰动,且该分配与反馈控制器设计无关。
2015-11-11 cs.IT cs.SY eess.SY
Safety Verification of Output Feedback Controllers for Nonlinear Systems
Department of Computer Science, University of Oxford(牛津大学计算机科学系)
本文针对可线性化非线性系统,利用高增益观测器设计安全控制器,通过推导轨迹距离界证明其收敛性,并构造最大安全不变集以保证安全性。
2016-03-21 cs.SY eess.SY math.OC
Boundary Output Feedback Stabilization of State Delayed Reaction-Diffusion PDEs
本文研究了一类反应扩散方程在反应项中存在状态时滞时的边界输出反馈镇定问题。控制输入通过Robin边界条件应用,而系统输出被选择为Dirichlet或Neumann边界迹线。该控制策略采用基于有限维双稳态控制器的形式,其具有反馈和观测器增益,所述反馈和观测器增益被计算以支配状态延迟项。对于任意给定的状态时滞,只要观测器的阶数足够大,我们证明了闭环系统的指数稳定性。
2021-05-31 cs.SY eess.SY math.OC
Direct Adaptive Control of Grid-Connected Power Converters via Output-Feedback Data-Enabled Policy Optimization
本文提出一种仅利用在线输入输出数据的输出反馈数据驱动策略优化(DeePO)方法,将输出反馈控制重构为状态反馈LQR问题,实现并网功率变换器的自适应稳定控制。
2025-04-08 cs.SY eess.SY math.OC