Robust Control Barrier Functions for Sampled-Data Systems
本文研究有界干扰与测量误差下采样数据系统的安全控制问题,提出高阶双重鲁棒控制屏障函数(HO-DRCBF),通过界定采样周期内状态演化扩展至分段常数控制器系统,并在轮式机器人避障实验中验证了其能保障系统不违反安全约束。
2023-09-14 cs.SY eess.SY
Continuous Time-Delay Estimation From Sampled Measurements
本文提出了一种由输出采样数据和已知有限能量输入进行连续时延估计的算法。连续时间延迟建模允许子样本延迟的估计。所提出的估计算法包括两个步骤。首先,从离散时间(采样)噪声测量估计输出信号的连续拉盖尔谱。其次,在Laguerre域中给出了输入的连续时间描述,得到了延迟值的估计。该算法的第二步被证明是本质上偏置,建立偏置源,并对偏置本身进行建模。所提出的延迟估计方法进行了比较,在蒙特卡洛模拟与国家的最先进的方法实现的时间,频率和拉盖尔域证明可比或更高的精度所考虑的情况下。
2022-11-20 cs.SY eess.SP eess.SY
Safety of Sampled-Data Systems with Control Barrier Functions via Approximate Discrete Time Models
California Institute of Technology(加州理工学院);Argo AI
控制障碍函数(CBF)已被证明是非线性系统安全关键控制器设计的一个强有力的工具。现有的设计范例没有解决理论(控制器设计与连续时间模型)和实践(离散时间采样实现的控制器)之间的差距,这可能会导致性能差和违反安全的硬件实例。我们提出了一种方法来缩小这一差距,通过合成采样数据对应这些CBF为基础的控制器,使用近似离散时间模型和采样数据控制障碍函数(SD-CBFs)。利用系统的连续时间模型的属性,我们建立了SD-CBF和采样数据系统的实际安全性的概念之间的关系。此外,我们构造凸优化为基础的控制器,正式赋予非线性系统的安全保障,在实践中。我们证明了这些控制器在仿真中的有效性。
2022-06-13 cs.RO cs.SY eess.SY
Counterexample-Guided Synthesis of Robust Discrete-Time Control Barrier Functions
本文针对鲁棒离散时间控制障碍函数训练中的集合保守性问题,提出反例引导的迭代验证综合框架,以获得全域有效的R-DTCBF并支持安全控制器在线优化。
2025-06-16 cs.SY eess.SY math.OC
Zero-Order Control Barrier Functions for Sampled-Data Systems with State and Input Dependent Safety Constraints
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出零阶控制屏障函数(ZOCBF),通过相邻采样时刻值的差分替代微分运算,处理采样数据系统中高相对阶及状态与输入相关安全约束,并给出三种数值求解方法,经避碰与防侧翻实验验证。
2025-04-08 cs.RO cs.SY eess.SY
A Predictive and Sampled-Data Barrier Method for Safe and Efficient Quadrotor Control
本文提出一种级联控制框架,结合MPC与HOCBF扩展的采样数据障碍函数,实现四旋翼安全高效轨迹跟踪,兼顾安全性与实时性。
2025-10-06 cs.SY eess.SY
LPV Delay-Dependent Sampled-Data Output-Feedback Control of Fueling in Spark Ignition Engines
针对火花点火发动机空燃比调节问题,提出了一种基于延迟采样数据的输出反馈LPV控制方法。AFR控制和先进的加油策略对于最大限度地提高燃油经济性同时最大限度地减少有害废气排放至关重要。SI发动机的燃料路径,以及三效催化剂(TWC)简化的动态,已被捕获的连续时间线性参数变化(LPV)系统具有不同的时间延迟,其中系统动态依赖于发动机转速,定义为系统的调度参数。连续时间设备和数字控制器通过模数和数模转换器设备的互连形成混合闭环配置。因此,为了受益于连续时间控制综合工具,输入延迟方法已被用来转换的混合闭环系统到连续时间域与系统固有的时间延迟和附加的延迟所施加的映射方法。设计的采样数据增益调度输出反馈控制器旨在建立闭环渐近稳定性和指定的性能水平的LPV系统具有任意变化的时间延迟和变化的采样时间,其中的综合结果提供了一个凸线性矩阵不等式(LMI)约束设置。最后,几个闭环仿真方案进行,并提供比较,以证明所提出的方法的性能,在实现精确的参考AFR跟踪和干扰衰减。
2021-07-29 cs.SY eess.SY
Razumikhin-type Control Lyapunov and Barrier Functions for Time-Delay Systems
本文研究非线性时滞系统的镇定与安全问题,其中时滞存在于系统状态中并影响控制器的设计。根据Razumikhin方法,我们提出了一种新的控制Lyapunov-Razumikhin函数,以方便控制器的设计,并实现稳定的目标。为保证安全性目标,首次提出了时滞系统的Razumikhin型控制障碍函数。此外,建议的Razumikhin型控制李雅普诺夫和障碍函数合并,使稳定和安全控制设计可以结合起来,同时解决稳定性和安全性,这进一步扩展了控制设计从无时滞的情况下到时滞的情况。最后,通过一个数值例子说明了所提出的方法。
2021-09-25 cs.SY eess.SY
Convergence and Equivalence results for the Jensen's inequality - Application to time-delay and sampled-data systems
ACCESS Linnaeus Centre, Division of Optimization and Systems Theory, KTH(ACCESS林奈中心,优化与系统理论系,皇家理工学院)
本文利用Grüss不等式研究Jensen不等式的保守性,证明均匀分割足够大时Jensen间隙可任意小,并分析非均匀分割加速收敛的情况,最后刻画一族边界并与文献中其他边界比较,证明其等价性及良好的适定性和线性性质。
2012-04-04 cs.SY eess.SY math.DS
Predictive Control Barrier Functions for Discrete-Time Linear Systems with Unmodeled Delays
Department of Electrical Engineering, BYU(BYU电气工程系);Department of Mechanical Engineering, University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县机械工程系)
针对含未知相对阶的离散时间系统状态约束问题,提出预测控制障碍函数框架,通过扩展预测时域构建相对阶为1的关联系统CBF,无需辅助函数且安全集不保守,在双积分器和双旋翼系统上验证有效。
2025-10-01 cs.RO cs.SY eess.SY
Integral Control Barrier Functions with Input Delay: Prediction, Feasibility, and Robustness
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院);Wichita State University(威奇托州立大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出一种用于具有输入延迟非线性系统的安全关键控制框架,通过动态定义的积分控制器补偿延迟并确保可行性,同时利用ICBFs设计二次规划以保证鲁棒性。
2026-03-25 cs.SY eess.SY
Control Barrier Functionals: Safety-critical Control for Time Delay Systems
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);California Institute of Technology(加州理工学院);University of Michigan(密歇根大学)
本文提出了时滞系统安全关键控制的理论框架。将为无时滞系统提供形式安全保证的控制障碍函数理论推广到具有状态时滞的系统。引入控制屏障泛函的概念,通过加强定义在无限维状态空间中的安全集的前向不变性来获得形式安全保证。所提出的框架是能够处理多个延迟和分布式延迟的动态和安全条件,并提供了一个仿射约束的控制输入,产生可证明的安全性。这个约束可以被纳入优化问题,以合成逐点最优和可证明安全的控制器。数值仿真算例验证了该方法的适用性。
2022-06-16 cs.RO cs.SY eess.SY
Passivity-Based Decentralized Control of Multi-Robot Systems With Delays Using Control Barrier Functions
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);Tokyo Institute of Technology(东京工业大学)
本文提出了一种解决多机器人系统在存在延迟通信通道中协调问题的方法,通过将阻尼性保持条件编码为不变集约束,确保系统阻尼性,并利用凸优化问题实现最小侵入性输入修改,通过移动机器人团队的编队控制算法验证了方法的有效性。
2019-09-03 cs.SY eess.SY
Stabilization of Nonlinear Delay Systems Using Approximate Predictors and High-Gain Observers
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣迭戈分校)
本文提出了一种利用预测器和高增益观测器稳定具有任意长输入输出延迟的非线性系统的方法,解决了输出反馈仅的稳定性问题,适用于采样测量和零阶保持器控制的非线性系统。
2013-08-14 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-data Robust Control of Electrically Stimulated Engineered Cell Factories
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
本文提出了一种用于电刺激工程细胞工厂的鲁棒闭环内分泌调节框架,通过采样数据自适应PID控制器和鲁棒扩展,在存在不确定性时实现对T4的持续调节。
2026-05-01 cs.SY eess.SY
Control Barrier Functions for Linear Continuous-Time Input-Delay Systems with Limited-Horizon Previewable Disturbances
针对现有控制屏障函数未有效利用有限预览扰动信息、未考虑输入时滞的问题,提出LPrev-CBF方法,适用于输入时滞系统,具备递归可行性,在更现实场景下以更低保守性提供强安全保障。
2024-03-07 cs.SY eess.SY
Safety-Control of Mobile Robots Under Time-Delay Using Barrier Certificates and a Two-Layer Predictor
Wayne State University(韦恩州立大学)
执行快速和敏捷的机动是必不可少的自主移动机器人的安全操作。此外,时间延迟的存在限制了系统的响应时间,并且妨碍了安全性能。因此,本文提出了一种模块化和可扩展的安全控制设计,利用史密斯预测器和障碍证书,以安全和一致地避免不同的足迹障碍。所提出的解决方案包括一个两层的预测补偿伺服系统和角度控制回路中的时间延迟。建议的预测器配置显着提高了瞬态性能,并减少了响应时间。障碍证书用于确定机器人航向角的安全范围,以避免碰撞。所提出的避障技术可以方便地与各种轨迹跟踪算法集成,从而提高了设计的灵活性。角度条件是自适应计算和校正机器人的航向角和角速度。此外,该方法还可以适应多个障碍物,并从障碍物的形状,数量和分布来简化控制结构。该控制结构只有8个可调参数,便于大型移动机器人系统的控制校准和调整。大量的实验结果验证了安全控制的有效性。
2021-04-30 cs.RO cs.SY eess.SY
Sampling-Horizon Neural Operator Predictors for Nonlinear Control under Delayed Inputs
University of California San Diego(加州大学圣迭戈分校)
本文提出两种神经算子预测反馈设计,用于处理有延迟输入和采样测量的非线性系统。第一种引入采样时间域预测算子,第二种仅近似延迟补偿预测器,二者均实现了半全局实际稳定性。
2026-03-31 cs.LG cs.SY eess.SY
Non-uniform Sampled Motion Planning for Continuous-time STL
本文提出了一种离线运动规划器的线性信息物理系统,满足连续时间信号时序逻辑(STL)规范,其中控制应用于零阶保持(ZOH)的方式。运动规划问题是一个混合整数规划(MIP)与非均匀控制更新。我们开发了一种新的方法来获得控制障碍函数(CBF)和线性谓词的边界,以呈现空间和时间的要求。数值算例验证了理论分析的正确性。
2020-06-03 cs.SY eess.SY
Predictor-Based Output Feedback for Nonlinear Delay Systems
Technical University of Crete(克里特理工大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
针对输入和输出存在任意长时滞的非线性系统,提出两种仅使用输出反馈的全局镇定方法,分别适用于一般非线性系统和全局Lipschitz严格反馈系统。
2011-08-23 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-data Output Regulation of Unstable Well-posed Infinite-dimensional Systems with Constant Reference and Disturbance Signals
针对具有恒定参考与扰动信号的不稳定适定无限维系统,研究了输出跟踪与扰动抑制的采样数据控制问题,通过Nevanlinna-Pick插值方法提出了有限维控制器设计并给出了存在充分条件。
2019-11-16 cs.SY eess.SY math.OC
A Data-Driven Krasovskii-Based Approach for Safety Controller Design of Time-Delayed Uncertain Polynomial Systems
School of Computing, Newcastle University(纽卡斯尔大学计算学院)
本文提出了一种数据驱动的方法,用于设计具有时间延迟和未知扰动的多项式系统安全控制器,通过Krasovskii控制屏障证书实现鲁棒安全性保障。
2026-11-03 cs.SY eess.SY
Safety Controller Synthesis for Stochastic Polynomial Time-Delayed Systems
School of Computing, Newcastle University(纽卡斯尔大学计算机学院)
本文提出了一种基于Krasovsky控制屏障证书的方法,用于具有时间延迟的随机多项式系统的安全控制器综合,通过求和平方优化程序实现概率安全保证。
2026-02-06 cs.SY eess.SY
Data-driven Control of Dynamic Event-triggered Systems with Delays
本文研究具有通信时滞的未知采样数据系统在事件触发机制下的数据驱动控制,提出了基于数据的表示与动态触发方案,推导了基于数据的稳定性条件,并提供了控制器与触发机制的协同设计方法,数值示例验证了所提方案的有效性。
2022-02-25 cs.SY eess.SY
Sample-and-Hold Safety with Control Barrier Functions
针对数字平台安全控制器高采样率对应低安全违规的常见假设,本文基于输入到状态安全与控制障碍函数,提出调制采样输入的采样保持系统安全保障方案,分析两类触发实现并通过仿真验证有效性。
2023-10-03 cs.SY eess.SY math.OC
Razumikhin and Krasovskii Approaches for Safe Stabilization
This paper studies the stabilization and safety problems of nonlinear time-delay systems. Following both Razumikhin and Krasovskii approaches, we propose novel control Lyapunov functions /functionals for the stabilization problem and novel control barrier functions /functionals for the safety problem. The proposed control Lyapunov and barrier functions /functionals extend the existing ones from the delay-free case to the time-delay case, and allow for designing the stabilizing and safety controllers in closed-form. Since analytical solutions to time-delay optimal control problems are hard to b…
2022-06-28 cs.SY eess.SY
Continuous-time Data-driven Barrier Certificate Synthesis
本文提出一种连续时间数据驱动的屏障证书合成方法,利用有限采样轨迹训练安全神经网络验证系统安全性,并提供概率泛化保证,数值实验验证了其有效性。
2025-08-08 cs.SY eess.SY
Event-triggered consensus of multi-agent systems under directed topology based on periodic sampled-data
School of Mathematics and Statistics, Qingdao University(青岛大学数学与统计学院);College of Automation and Electrical Engineering, Qingdao University(青岛大学自动化与电气工程学院);School of Control Science and Engineering, Shandong University(山东大学控制科学与工程学院)
本文研究了在定向拓扑下多智能体系统的一致性问题,提出了一种在周期时间点进行事件判断的事件触发一致性算法,允许采样周期任意大,并且对于有时间延迟的系统,只要延迟被采样周期所限制,就能实现一致性。
2018-12-22 cs.MA cs.SY eess.SY
Exponential stability of a PI plus reset integrator controller by a sampled-data system approach
Gipsa-lab(吉普萨实验室);CNRS, LAAS(法国国家科学研究中心,图卢兹航空航天实验室);Univ de Toulouse, UPS, LAAS(图卢兹大学,国立高等邮电学校,图卢兹航空航天实验室);Dpto. Informática y Sistemas, University of Murcia(穆尔西亚大学,计算机与系统系);Univ de Toulouse, LAAS(图卢兹大学,图卢兹航空航天实验室)
本文研究了具有时间依赖重置条件的时滞重置控制系统稳定性分析,提出新的LMI条件以确保PI+RI控制器与被控对象连接后的闭环系统指数稳定性。
2016-03-08 cs.SY eess.SY
Formal Synthesis of Analytic Controllers for Sampled-Data Systems via Genetic Programming
Delft Center for Systems and Control, Delft University of Technology(代尔夫特系统与控制中心,代尔夫特理工大学)
本文提出了一种自动形式化控制器合成方法,用于具有安全性和可达性规范的非线性采样系统。该方法不局限于多项式系统和控制器,基于控制Lyapunov屏障函数考虑周期性切换控制器,并利用遗传编程合成这些函数及控制器模式,通过可满足模理论求解器验证控制器的正确性,并在多个系统上展示了方法的有效性。
2018-12-06 cs.NE cs.SY eess.SY
Barrier Function Conformal Safety Clearance Certification with CVaR for Driving Trajectory Selection
The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
本研究提出结合CVaR的障碍函数保安全间隙认证方法,用于自动驾驶轨迹选择,可提升安全间隙认证率、降低修正量,保障轨迹安全。
2026-08-28 cs.RO cs.SY eess.SY
Differentiable Predictive Control with Safety Guarantees: A Control Barrier Function Approach
Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室);Battelle Memorial Institute(巴特尔纪念研究所)
提出了一种基于控制障碍函数的具有安全性和鲁棒性保证的微分预测控制方法。DPC是一种基于无监督学习的方法,用于获得显式模型预测控制(MPC)问题的近似解。在DPC中,由神经网络参数化的预测控制策略通过MPC问题的自动微分获得的直接策略梯度离线优化。所提出的方法利用一种新形式的采样数据障碍函数,以执行离线和在线的DPC设置的安全要求,同时只中断基于神经网络的控制器附近的边界的安全集。仿真结果表明了该方法的有效性。
2022-08-03 cs.LG cs.SY eess.SY
Control Lyapunov-Barrier Function Based Model Predictive Control for Stochastic Nonlinear Affine Systems
针对随机非线性仿射系统,提出融合CLBF、采样数据MPC与事件触发机制的控制框架,以保证稳定性、可行性并提升采样间隔性能,且经避障示例验证。
2023-06-26 cs.SY eess.SY
Global Stabilization of Nonlinear Delay Systems With a Compact Absorbing Set
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Laboratoire GREYC CNRS-ENSICAEN(GREYC国家科学研究中心-ENSICAEN实验室);Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS-EECI SUPELEC(法国国家科学研究中心,CNRS-EECI苏佩莱克)
本文提出基于预测器的非线性时滞系统稳定控制方法,利用动态积分时滞方程构建近似预测器,实现全局渐近稳定性和鲁棒性。
2013-06-13 cs.SY eess.SY math.OC
Reach-avoid Analysis for Sampled-data Systems with Measurement Uncertainties
针对带状态测量不确定性的采样数据系统的可达-避障问题,提出基于指数控制引导屏障函数的充分条件,确保连续时间反馈控制器的采样实现能安全引导系统到达目标集,并用数值示例验证了有效性。
2023-10-08 cs.SY eess.SY
Optimal Discretization of Analog Filters via Sampled-Data H-infinity Control Theory
Graduate School of Informatics, Kyoto University(京都大学情报学研究科)
本文基于采样数据H∞控制理论,提出模拟滤波器(或控制器)的最优离散化方法,通过最小化误差系统H∞范数,解决离散化问题,并扩展至多速率系统,讨论反馈控制器离散化的稳定性,通过数值实验验证方法有效性。
2013-08-02 cs.IT cs.SY eess.SY
Safe Stabilization for Stochastic Time-Delay Systems
针对随机非线性时滞系统,论文提出随机控制 Lyapunov–Krasovskii 与 barrier–Krasovskii 泛函,并用基于滑模的方法协调镇定与安全约束。
2023-11-03 cs.SY eess.SY math.OC
Multiple Control Functionals for Interconnected Time-Delay Systems
针对具有时滞的互联系统安全镇定问题,提出多重控制Lyapunov和barrier泛函,通过基于优化和滑模的方法结合,设计显式或隐式控制器确保系统安全镇定,并在多机器人系统中验证。
2023-12-01 cs.SY eess.SY math.OC
Discrete implementations of sliding-mode controllers with barrier-function adaptations require a revised framework
针对带屏障函数自适应的滑模控制器离散实现的传统框架局限,提出纳入执行器约束与采样动力学的修正框架,推导参数调谐关系并设计改进型BFASMC实现有限时间收敛到正不变集,提升数字实现的安全性与可预测性。
2025-02-21 cs.SY eess.SY
Secure Safety Filter Design for Sampled-data Nonlinear Systems under Sensor Spoofing Attacks
针对传感器欺骗攻击下非线性系统的安全防护问题,提出融合安全状态估计与控制障碍函数安全滤波器的设计,并在精确及松弛可观测性情形下给出理论保证与数值验证。
2025-05-11 cs.SY eess.SY
Data-driven Safety Verification of Stochastic Systems via Barrier Certificates
在本文中,我们提出了一个数据驱动的方法来正式验证(潜在)未知的离散时间连续空间随机系统的安全性。建议的框架是基于一个概念的障碍证书连同从未知系统的轨迹收集的数据。我们首先将基于障碍的安全验证重新表述为鲁棒凸问题(RCP)。求解所获得的RCP通常是困难的,因为不仅系统的状态存在于连续集合中,而且更有问题的是,未知模型出现在RCP的约束之一中。相反,我们利用有限数量的数据,因此,RCP被转换为一个场景凸问题(SCP)。然后,我们与SCP的RCP的优化器,因此,我们提供了一个安全保证在未知的随机系统的先验保证的信心。我们将我们的方法应用到一个未知的室温系统,通过收集采样数据的轨迹系统,并正式验证房间的温度位于一个舒适区的有限的时间范围内所需的信心。
2021-12-23 cs.SY eess.SY
FIR Digital Filter Design by Sampled-Data H-infinity Discretization
Graduate School of Informatics, Kyoto University(京都大学情报大学院)
本文提出一种通过最小化采样数据误差系统H∞范数来优化给定模拟滤波器的FIR数字滤波器设计方法,采用提升技术与KYP引理将H∞优化转化为线性矩阵不等式凸优化问题,并扩展至多速率和多延迟系统。
2014-07-09 cs.IT cs.SY eess.SY
Learning Control Barrier Functions with Deterministic Safety Guarantees
本文提出利用ReLU神经网络和迭代凸上界方法,为离散时间动力系统设计具有确定性安全保证的控制障碍函数。
2025-11-25 cs.SY eess.SY
Guaranteed-Safe MPPI Through Composite Control Barrier Functions for Efficient Sampling in Multi-Constrained Robotic Systems
本文提出GS-MPPI算法,通过复合控制屏障函数将多重安全约束集成为单一约束并嵌入MPPI采样过程,在保证安全的同时提升采样效率并缓解CBF短视问题。
2024-10-03 cs.SY eess.SY
Safe Task Space Synchronization with Time-Delayed Information
Department of Electrical and Computer Engineering at University of Connecticut(康奈尔大学电气与计算机工程系)
针对人机协作中的通信时延及机器人未知运动学与动力学,提出基于 BLF、ICL 自适应律和梯度自适应律的安全任务空间同步控制器,并证明误差 SGUUB。
2025-09-26 cs.RO cs.SY eess.SP
H-Infinity-Optimal Fractional Delay Filters
Kyoto University(京都大学)
本文提出基于现代采样数据H_∞优化的分数延迟滤波器设计方法,旨在恢复超过奈奎斯特频率的采样间行为,通过提升降采样技术实现高效优化。
2013-08-04 cs.IT cs.SY eess.SY
Shared-phase-dedicated-lane based intersection control with mixed traffic of human-driven vehicles and connected and automated vehicles
互联自动驾驶汽车(CAV)和人类驾驶汽车(HV)预计将在不久的将来共存。CAV专用车道和相位已经被探索以处理混合交通环境中HV驾驶行为的不确定性。然而,CAV专用阶段可能会显著牺牲HV益处。提出了一种基于共享相位专用车道(SPDL)的混合交通环境下单交叉口交通控制模型。左转和通过CAV共享CAV专用车道,并在与HV共享的阶段穿过交叉口。建立了一个三级优化模型。在上层,一个标准的NEMA(国家电气制造商协会)环形屏障结构用于信号优化和屏障持续时间的优化,通过动态规划,以最大限度地减少总的车辆延误。在中间层,从上层对给定的障碍物进行枚举,优化相序和相持续时间,并将最小车辆延误反馈给上层。在下层,根据中层障碍物的信号时序进行缓冲区CAV排队和通过区CAV轨迹规划,并将CAV的行程时间反馈给中层。进一步设计了滚动时域方案,用于动态实现时变交通条件下的模型。数值研究验证了基于SPDL的控制在平均车辆延误和交叉口通行能力方面优于基于蓝相的控制。此外,SPDL为基础的模型进行了扩展,作为一种替代方法,没有缓冲区。
2021-04-13 cs.SY eess.SY
Control Barrier Functions With Unmodeled Dynamics Using Integral Quadratic Constraints
针对被控对象输入端未建模动态可能引发安全违规的问题,提出结合控制屏障函数与alpha-IQC的控制设计方法,在时域界定未建模动态特性并纳入约束保障安全,通过简单示例验证了有效性。
2021-08-24 cs.SY eess.SY
Experimental Implementation and Validation of Predictor-Based CACC for Vehicular Platoons With Distinct Actuation Delays
针对存在各异长执行器延迟的异构车辆队列,本文实现并实验验证了基于预测器的CACC设计,推导了考虑零阶保持与采样的控制公式及稳定性条件,仿真与实验均证实其可保障车辆与队列稳定性及跟踪性能。
2025-07-29 cs.SY eess.SY
Sampling-Aware Control Barrier Functions for Safety-Critical and Finite-Time Constrained Control
Boston University(波士顿大学);Worcester Polytechnic Institute(伍斯特理工学院);University of Maryland, College Park(马里兰大学帕克分校)
本文提出考虑采样的控制屏障函数(SACBF),以解决传统高阶控制屏障函数在采样执行下的安全性和有限时间到达保持要求问题,通过估计和结合泰勒上界保证系统安全性和可行性。
2026-04-08 cs.SY eess.SY
Time-Invariant Control Barrier Functions for Bounded STL Safety
University of Auckland(奥克兰大学)
本文提出时间不变控制障碍函数方法,通过消除显式时间依赖,将有限时间STL安全规范转化为静态空间不变量,以应对异步网络下的多智能体安全问题。
2026-09-25 cs.SY eess.SY
Adaptive Control Barrier Functions with Vanishing Conservativeness Under Persistency of Excitation
本文提出一种自适应控制障碍函数方法,利用递归最小二乘估计参数并构造非递增误差上界,在持续激励条件下使约束保守性消失,并通过非线性摆和非完整机器人算例验证其有效性。
2024-11-19 cs.SY eess.SY
Input-to-State Safety with Input Delay in Longitudinal Vehicle Control
California Institute of Technology(加州理工学院);University of Michigan(密歇根大学);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学)
讨论了在前一辆联网车辆后面行驶的联网自动卡车的安全纵向控制。基于控制障碍函数理论和预测器反馈设计了一种控制器,该控制器以卡车的响应时间作为输入延迟,以其动力学模型的不确定性作为输入干扰,实现了可证明的安全、无碰撞行为。所提出的控制器相比,忽略延迟或处理的延迟干扰的控制设计的好处是由数值模拟。
2022-11-18 cs.RO cs.SY eess.SY
Impact of Communication Delay and Sampling on Small-Signal Stability of IBR-rich Power Systems
本文研究了跟网型IBR电厂中厂级与逆变器级控制之间通信延迟和采样对电力系统小信号稳定性的影响,揭示了其独特作用并提出缓解策略。
2025-07-22 cs.SY eess.SY