A Continuous-Time Generalization of the LPV Fundamental Lemma
Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本文通过LPV系统框架，将LPV基本引理从离散时间推广到连续时间系统，实现数据驱动的连续时间LPV控制器设计。
2026-09-10 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-data funnel control and its use for safe continual learning
提出一种适用于任意相对阶非线性系统的采样数据输出反馈控制器，确保预设误差范围内的参考跟踪，可作为安全过滤器与强化学习等控制器结合，应用于安全关键场景。
2025-02-04 math.OC
Revisiting and Generalizing the Dual Iteration for Static and Robust Output-Feedback Synthesis
对偶迭代是Iwasaki在1997年的一篇会议论文中提出的，作为静态输出反馈控制器具有挑战性和非凸设计的迭代和启发式过程。我们详细回顾其基本成分和超越岩崎的工作，证明了线性分式表示的框架允许无缝扩展的双重迭代输出反馈设计的实际意义，如鲁棒或鲁棒增益调度控制器的设计。在岩崎的论文中，对偶迭代完全基于消除引理产生的代数操作。我们提供了一个新的控制理论解释的各个步骤，这铺平了道路，进一步推广的强大计划的情况下，消除引理是不适用的。作为一个例子，我们将对偶迭代扩展到多目标静态输出反馈控制器的设计。我们展示了大量的数值例子，从文献中得到启发的方法。
2022-05-29 math.OC
Global Asymptotic Stability for General Linear MIMO Distributed Systems: An Approach Based on Robust-Adaptive Controllers
稳定性是分布式线性多输入多输出系统的一个重要特征。全局渐近稳定性通常可以保证使用分散或分布式控制架构时，如果：（i）保守控制器的设计，（ii）集体稳定性条件得到满足，或（iii）相互作用项是中性的。本文扩展了集体稳定性方法，将自适应控制器，并表明，这种方法是不够的大增益互联系统。随后，我们表明，全球渐近稳定性可以系统地确保利用向量李雅普诺夫函数和代数Riccati方程。这导致了可扩展的分布式架构，其中本地控制器需要来自相应子系统和相邻控制器的信息。方便地，通信流具有与互连图相同的拓扑。理论结果通过所提出的架构的直流电网电压控制的应用程序进行了验证。
2018-03-05 math.OC
A Data-Driven Convex Programming Approach to Worst-Case Robust Tracking Controller Design
研究离散线性系基于输入输出数据的有限时域鲁棒跟踪控制问题。我们利用行为理论，通过一组无噪声的历史数据来表示系统轨迹，而不是使用显式的系统模型。通过假设最近的输出数据可用于控制器的噪声项验证二次界的影响，我们制定了一个最优化问题的线性成本和LMI约束求解鲁棒跟踪问题，没有任何近似。我们的方法取决于与数据相关的系统表示兼容的噪声轨迹的参数化和重新制定的跟踪成本，这使得应用程序的S-引理。此外，我们提出了一种方法，用于减少的计算复杂性，并证明了所得到的LMI的大小不与历史数据的数量的规模。最后，我们表明，所提出的配方可以很容易地将执行器的干扰，以及对输入和输出的约束。新的控制器的性能进行了讨论，通过仿真。
2021-02-23 math.OC
An adaptive fuzzy sliding mode controller applied to a chaotic pendulum
在这项工作中，一个智能控制器被用于控制非线性摆的混沌问题。所采用的方法是基于滑模控制策略和增强的自适应模糊算法，以应付建模不准确。利用李雅普诺夫直接法和Barbalat引理分析证明了闭环系统的收敛性。数值结果也被提出，以证明控制系统的性能。
2022-06-03 cs.SY eess.SY math.OC
Data-driven stabilization of polynomial systems using density functions
针对有界噪声数据下未知多项式系统的镇定问题，本文提出基于密度函数的两步数据驱动控制方法，利用对偶Lyapunov定理和新型S引理降低保守性，并验证闭环系统渐近稳定性。
2025-09-25 math.OC
Synthesis for Constrained Nonlinear Systems using Hybridization and Robust Controllers on Simplices
Laboratoire Jean Kuntzmann Universit\'e de Grenoble B.P. 53, 38041 Grenoble, France
提出一种基于混合化（非线性动力学的混合抽象）的方法，通过在状态空间三角剖分的每个单纯形上设计并协调局部鲁棒仿射控制器，实现对约束非线性系统的控制器综合。
2011-09-12 cs.SY eess.SY math.OC
Quadratic matrix inequalities with applications to data-based control
本文研究了与二次矩阵不等式（QMI）有关的几个问题，涉及矩阵变量的二次函数的Loewner阶不等式。特别是，我们提供的条件下，一个QMI的解决方案集是非空的，凸的，有界的，或有非空的内部。我们还提供了一个参数化的解决方案，一个给定的QMI。此外，我们的状态结果关于图像的线性映射，其特征的一个子集的“结构化”的解决方案的QMI下，这样的集合。此后，我们推导出矩阵版本的经典S-引理和芬斯勒引理，提供的条件下，一个QMI的所有解决方案也满足另一个QMI。将结果与鲁棒控制文献中的相关工作进行比较，如全块S-过程和Petersen引理，并演示了如何从本文的结果作为特例获得现有的结果。最后，我们展示了如何QMI的各种结果可以应用到数据驱动的稳定化问题。这个问题涉及到基于有限集的数据为受噪声影响的未知动力系统找到一个稳定的反馈控制器。给出了基于数据的二次镇定的一般性充要条件。此外，我们演示了如何利用上述结果，以减少基于数据的稳定的计算复杂性。这涉及分离李雅普诺夫函数和控制器的计算，并且还导出了数据引导的反馈增益的显式公式。
2023-02-21 math.OC
Nonlinear Data-Enabled Prediction and Control
Willems基本引理描述了具有测量轨迹的线性动力学，它在控制器设计和信号处理中得到了成功的应用，并将其推广到非线性系统，引起了广泛的研究兴趣。在这项工作中，我们提出的基本引理的再生核希尔伯特空间，以扩大其应用到一类非线性系统，我们展示了它的应用在预测和预测控制。
2021-05-31 cs.SY eess.SY math.OC
Safe data-driven reference tracking with prescribed performance
针对仅离散采样、未知相对阶的连续时间系统，提出结合采样零阶保持控制器与基于Willems基本引理的数据驱动MPC的双分量控制器，实现规定误差边界内的安全参考跟踪并改善控制信号。
2023-12-14 math.OC
Distributed Control of Positive Systems
如果一个系统的非负状态集在动力学上是左不变的，则称该系统为正系统。这类系统的稳定性分析和控制器优化大大简化。例如，可以使用线性李雅普诺夫函数和存储函数来代替二次函数。本文展示了如何可以使用这种方法的分布式控制器的合成。它还表明，这种控制系统的稳定性和性能可以验证的复杂性，规模与互连的数量线性。关于可扩展的合成和验证的几个结果，包括一个新的更强的版本的卡尔曼Yakubovich-Popov引理的正系统。利用正控制系统的概念，给出了频域模型的一些主要结果。该分析说明了应用到交通网络，车辆编队和电力系统。
2014-05-14 math.OC
Reduced-order Distributed Consensus Controller Design via Edge Dynamics
Toyota Technological Institute（名古屋工业大学）
本文提出了一种设计多智能体系统降阶分布式一致性控制器的新方法，通过引入边缘动态模型，将控制器设计等价于该模型的分布式稳定控制器合成，进而提出全局和局部最优的稳定控制器设计，实现无保守耦合强度约束的一致性控制。
2016-02-16 cs.SY eess.SY math.OC
An adaptive fuzzy sliding mode controller for nonlinear systems with non-symmetric dead-zone and its application to an electro-hydraulic system
死区是工业执行器中最常见的硬非线性之一，它的存在会严重影响控制系统的稳定性和性能。针对一类具有非对称死区输入的不确定非线性系统，提出了一种自适应变结构控制器。所采用的方法主要是基于滑模控制的方法，但增强了自适应模糊算法来补偿死区。利用李雅普诺夫稳定性理论和Barbalat引理，分析证明了闭环系统的收敛性。为了说明控制器的设计方法，所提出的计划的应用程序的电液系统。通过数值仿真对控制系统的性能进行了评价。
2022-05-23 cs.SY eess.SY math.OC
On the design of non-autonomous fixed-time controllers with a predefined upper bound of the settling time
本文旨在介绍一种设计方法，以稳定的积分器链在一个固定的时间与预定义的上界的建立时间（UBST）。该方法基于时变增益（时基生成器），当时间接近预定义的收敛时间时，时变增益变得奇异。我们提出的条件，使每一个非零轨迹收敛在预定义的时间与反馈法，比以前的方法更简单。此外，我们提出的结果，使原点达到奇点发生之前，使这种方法在实践中可实现。一个重要的贡献，因为目前的结果，随时间变化的增益的基础上，需要随时间变化的增益趋于无穷大的时间接近规定/预定义的时间。此外，我们的方法保证固定时间收敛与预定义的UBST，即使在有界干扰（与已知的界限）的存在下，并提供了一种方法来重新设计一个自主的固定时间控制器，其中的闭环系统的UBST的估计是非常保守的到一个不太保守的一个与预定义的\textit{UBST}，可以设置任意紧。我们提出的数值例子来说明该方法的有效性与现有的自治固定时间控制器的比较。
2020-04-29 cs.SY eess.SY math.OC
Analysis and controller-design of time-delay systems using TDS-CONTROL. A tutorial and manual
本文介绍了MATLAB软件包TDS-CONTROL，它支持含多离散时滞的LTI系统的分析与固定阶控制器设计，覆盖中立型等系统，具备多种分析功能且设计方法无保守性。
2023-04-29 math.OC
Guarantees for data-driven control of nonlinear systems using semidefinite programming: A survey
本文综述无可利用数学模型的非线性系统中，基于有限数据表示并归结为 SDP 的严格保证数据驱动控制方法。
2023-11-03 cs.SY eess.SY math.OC
Statistical Watermarking for Networked Control Systems
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of Michigan（密歇根大学）
本文提出一种统计水印检测方法，用于识别网络控制系统中的传感器和通信攻击。通过设计可由各子控制器控制的闭环系统，利用Heymann引理及其多输入扩展，实现对攻击的独立检测。
2017-09-25 cs.SY eess.SY math.OC
A Constrained Tracking Controller for Ramp and Sinusoidal Reference Signals using Robust Positive Invariance
本文提出一种输出反馈控制器，结合内模原理、鲁棒正不变性和扩展Farkas引理，通过双线性优化离线设计增益，实现对斜坡和正弦信号的稳态无偏移跟踪，并满足状态和输入约束。
2024-03-15 cs.SY eess.SY math.OC
Data-driven control via Petersen's lemma
我们解决的问题，直接从开环实验中收集的输入和状态测量设计一个稳定的闭环控制律。在数据中存在噪声的情况下，我们有一组动力学可以产生所收集的数据，我们需要设计的控制器来鲁棒地稳定这样一组数据一致的动力学。对于这个问题的数据驱动控制与噪声数据，我们主张使用一个流行的工具，从鲁棒控制，彼得森引理。在线性和多项式系统产生的数据的情况下，我们方便地表示捕获的不确定性的数据一致的动态通过一个矩阵椭球，我们表明，这种矩阵椭球的特定形式使得有可能适用于彼得森引理的所有上述情况。这样，我们通过一个线性矩阵不等式得到了线性系统数据驱动镇定的充分必要条件。矩阵椭球表示使设计的控制律的见解和解释。以同样的方式，我们也得到了多项式系统通过（凸）平方和规划的数据驱动镇定的充分条件。研究结果用数字说明。
2021-09-24 cs.SY eess.SY math.DS
Control Barrier Functions in Sampled-Data Systems
本文给出了具有分段常数控制器和固定时间步长的采样数据系统动力学中保证安全集前向不变性的条件。首先，我们引入两种不同的度量来比较分段常数控制器下前向不变性的充分条件的保守性。然后，我们提出了三种方法来保证前向不变性，两个动机的连续时间障碍函数，和一个动机的离散时间障碍函数。所有建议的条件是控制仿射，因此可以纳入二次规划控制综合。我们表明，所提出的条件是不太保守的比那些在早期的研究，并通过模拟显示，这使得使用障碍功能，是不可能实现所需的时间步长使用现有的方法。
2021-06-16 cs.SY eess.SY math.OC
Convex Reformulation of LMI-Based Distributed Controller Design with a Class of Non-Block-Diagonal Lyapunov Functions
University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
针对连续时间线性时不变系统的分布式状态反馈控制器设计问题，提出基于非块对角Lyapunov函数的凸重构方法，通过稀疏矩阵分解和Finsler引理推导新LMIs，提升控制性能并通过数值示例验证有效性。
2025-11-18 cs.SY eess.SY math.OC
Safety Verification and Controller Synthesis for Systems with Input Constraints
本文研究非线性控制系统的安全性验证和安全控制器综合问题。控制屏障证书（CBC）方法被提议作为屏障证书方法的扩展。我们的方法可以用来描述一个给定的集合的控制不变性的安全性的一般非线性控制系统受输入约束。从控制器设计的角度来看，所提出的方法提供了一种方法来综合一个安全的控制律，保证系统的轨迹从一个给定的初始设置不进入一个不安全的设置。与相关的控制障碍函数的方法，我们的制定只考虑了向量场的切锥的零水平集定义的证书，并被证明是不太保守的数值证据。对于具有半代数初始集和安全集的多项式系统，可以利用平方和分解和半定规划综合CBCs和安全控制律。实例证明了我们的方法。
2022-04-21 cs.SY eess.SY math.OC
Trade-offs in learning controllers from noisy data
在数据驱动控制中，一个核心问题是如何处理噪声数据。在这项工作中，我们考虑的问题，设计一个稳定的控制器的未知线性系统只使用有限的一组噪声数据收集系统。对于这个问题，最近的许多工作都考虑了基于能量型界的扰动模型。在这里，我们考虑一个替代的更自然的模型，干扰服从瞬时边界。在这种情况下，现有的方法，将瞬时边界转换为能量型边界，可能过于保守。相比之下，没有任何转换步骤，简单的参数的基础上的S-过程导致一个非常有效的控制器设计通过凸规划。具体来说，后一个设计问题的可行集总是更大，而与数据一致的系统矩阵集总是更小，并且随着数据点的数量而显着减少。这些研究结果和一些计算方面的一些数值例子中进行检查。
2021-03-15 cs.SY eess.SY math.DS
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
Dynamic Output-Feedback Controller Synthesis for Dissipativity and $H_2$ Performance from Noisy Input-Output Data
Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, University of Zagreb（机械与船舶工程学院，萨格勒布大学）；Electrical Engineering Faculty, Eindhoven University of Technology（电气工程学院，埃因霍温理工大学）
针对离散时间线性时不变系统，提出利用含噪输入输出数据直接综合动态输出反馈控制器的方法，以实现给定二次供给率下的耗散性或$H_2$性能，方法基于线性矩阵不等式且无保守性。
2026-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Data-Driven Control of Positive Linear Systems using Linear Programming
提出了一种基于线性规划的线性正系统数据驱动镇定控制算法。一组状态输入转换观测值被收集到幅度有界噪声。通过构造状态反馈控制器和对偶线性共正李雅普诺夫函数，使得所有数据一致对象的集合包含在所有稳定系统的集合内。这个包容性是通过使用扩展的法卡斯引理证明，并通过线性规划解决。可以使用线性约束来施加控制器的符号模式和稀疏结构。该算法的复杂度以多项式方式与状态和输入的数量成比例。在示例系统上证明了有效性。
2023-03-22 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive Control of Robot Manipulators With Uncertain Kinematics and Dynamics
Beijing Institute of Control Engineering（北京控制工程研究所）
本文提出两种自适应控制方案，实现不管运动学和动力学不确定性的任务空间轨迹跟踪，通过数值模拟验证了控制器性能。
2016-02-12 cs.RO cs.SY eess.SY
A System Level Approach to Tube-based Model Predictive Control
鲁棒的基于管的模型预测控制（MPC）方法通过在预测中利用先验确定的管控制器来收紧约束来解决约束满足。提出了一种基于系统级参数化（SLP）的系统级管道MPC（SLTMPC）方法，该方法在求解MPC问题时可以对管道控制器进行在线优化，从而大大降低了算法的保守性。通过建立一类鲁棒MPC方法与SLP之间的等价关系，得到了SLTMPC方法。最后，我们表明，SLTMPC制定自然产生的扩展SLP制定，并显示其优点，在一个数值例子。
2021-04-30 cs.SY eess.SY math.OC
Reinforcement Learning for Distributed Transient Frequency Control with Stability and Safety Guarantees
本文提出基于强化学习的分布式暂态频率控制方法，结合Lyapunov稳定性与安全关键控制推导充分条件，并通过分布式动态预算分配降低保守性，在IEEE 39节点系统上验证了稳定性、安全性及最优性的提升。
2024-01-06 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive fuzzy control of electrohydraulic servosystems
电液伺服系统广泛应用于机器人、主动悬架、精密机床和航空航天等工业领域。与电动机相比，它们具有许多优点，包括高力重比、快速响应时间和紧凑的尺寸。然而，精确控制的电液驱动系统，由于其固有的非线性特性，不能很容易地获得与传统的线性控制器。大多数流量控制阀也会表现出一些硬非线性，例如由于阀芯重叠而导致的死区。针对具有未知死区的电液作动系统，提出了一种自适应模糊控制器。利用李雅普诺夫稳定性理论和Barbalat引理证明了闭环系统的稳定性。数值结果，以证明控制系统的性能。
2022-05-31 cs.SY eess.SY math.OC
On the Regret of $\mathcal{H}_{\infty}$ Control
$\mathcal{H}_{\infty}$综合方法是鲁棒控制设计技术的基石，但已知在某些情况下是保守的。本文的目的是量化的额外成本的控制器招致规划的最坏情况下，通过采用一种方法的启发，从在线学习的遗憾。我们将\textit{disturbance-reality gap}定义为预测的最坏情况干扰信号与实际实现之间的差异。遗憾的规模与规范的\textit{gap}，原来有一个类似的结构，确定性等效控制器与不准确的预测，在这里获得的\textit{prediction error}规范。
2022-08-09 cs.SY eess.SY math.OC
Scalable Safety-Preserving Robust Control Synthesis for Continuous-Time Linear Systems
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；University of New Mexico（新墨西哥大学）
本文提出了一种可扩展的安全保持鲁棒控制器，用于受加性未知但有界的扰动或不确定性的约束连续时间线性时不变系统。方法基于保守近似判别核，利用鲁棒最大可达集进行计算，结合椭球技术实现多项式复杂度的分段椭球算法，用于生成安全保持的状态反馈控制器。
2013-12-12 cs.SY eess.SY math.OC
Parallel Differentiable Reachability for Learning and Planning with Certified Neural Dynamics and Controllers
MIT（麻省理工学院）
提出一种基于JAX的并行可微可达性框架，结合泰勒模型流形构建与CROWN线性界传播，支持GPU批处理和自动微分，并用于认证训练和可达性感知的MPC，在非抓取操作和四旋翼任务中实现在线规划与有界不确定性下的认证可达集过近似。
2026-05-25 cs.AI cs.LG cs.RO
On the Design of Structured Stabilizers for LTI Systems
在结构约束下设计静态状态反馈控制器以达到渐近稳定性是一个相关的问题，有许多应用，包括网络分散控制、协调控制和稀疏反馈设计。利用投影引理，对一类状态反馈控制问题提出了一种新的解法，其中控制器被约束为属于给定的线性空间。我们通过广泛的讨论和数值例子表明，我们的方法相对于现有的方法有几个优点：第一，它是计算效率高;第二，它是保守性比以前的方法，因为它放宽了限制的要求，李雅普诺夫矩阵的块对角形式。
2021-06-02 cs.SY eess.SY math.OC
Stein Variational Uncertainty-Adaptive Model Predictive Control
本文提出了一种基于Stein变分的分布鲁棒控制器，用于非线性动态系统中的参数不确定性问题，通过粒子方法近似任务依赖的不确定性分布，提高闭环性能的鲁棒性。
2026-07-28 cs.RO math.OC
Maximizing Reach-Avoid Probabilities for Linear Stochastic Systems via Control Architectures
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；MIT（麻省理工学院）
本文提出一种结合马尔可夫决策过程和模型预测控制器的控制架构，用于最大化线性随机系统的可达-避免概率，通过在线更新参考信号实现高效鲁棒控制。
2026-01-22 cs.SY eess.SY math.OC
On Robust Stability and Performance with a Fixed-Order Controller Design for Uncertain Systems
通常，期望设计一种控制系统，其不仅在存在参数不确定性的情况下鲁棒稳定，而且还保证足够水平的系统性能。然而，大多数现有的方法需要考虑所有的极端模型在一个不确定的区域，这将导致昂贵的计算。此外，由于这些方法试图（相当不现实地）保证整个频率范围内的系统性能，保守的设计总是被允许的。在这里，采取一个特定的观点下，规定的限制频率范围内的鲁棒稳定性和性能（这是适用于相当多的现实世界的情况），本文提供了一个必要的基础上设计的固定阶控制器的系统有界参数不确定性。在设计中使用了一个Hurwitz多项式，鲁棒稳定性的特点是由正实的概念，这样所需的鲁棒稳定性条件，然后适当地成功地构造。基于有界实性分析方法，构造了不同频率范围下灵敏度成形鲁棒性能准则。给出了鲁棒稳定性和鲁棒性能判据的充要条件。此外，这些条件表示在线性矩阵不等式（LMI）约束的框架，因此可以有效地解决。比较仿真结果表明，所提出的方法的有效性和效率。
2020-08-23 cs.SY eess.SY math.OC
Estimation-aware model predictive path-following control for a general 2-trailer with a car-like tractor
Linköping University（林雪平大学）；Scania CV（斯堪尼亚商用车公司）
路径跟踪控制器的设计对于可靠的自主车辆操作至关重要。这个设计问题是特别具有挑战性的一般2拖车与汽车一样的牵引车，由于车辆的不稳定的关节角运动学向后运动。此外，先进的传感器放置在拖拉机的后部已经提出来解决关节角度估计问题。由于这些传感器通常具有有限的视场，因此估计解决方案引入了对可以以高精度估计的关节角度配置的限制。为了在控制器中明确考虑这些约束，提出了一种模型预测路径跟踪控制方法。给出了两种计算复杂度和性能不同的方法。在第一种方法中，关节角度约束被建模为凸多胞体的联合，使得有必要将二进制决策变量。第二种方法避免了二进制变量，代价是更保守的控制器。在仿真和现场实验中，所提出的路径跟踪控制方法的性能进行了比较与以前提出的控制策略。
2020-05-06 cs.RO math.OC
Data-Driven Structured Robust Control of Linear Systems
针对通信受限系统，提出基于线性矩阵不等式与矩阵 S-lemma 的数据驱动结构化 $H_2$ 鲁棒控制方法，实现了与数据样本量规模无关的次优调节。
2024-11-18 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Control Barrier Functions for Nonlinear Control Systems with Uncertainty: A Duality-based Approach
本文研究了在漂移和控制向量场中具有参数不确定性的非线性仿射控制系统的稳定性和安全性控制器设计问题。为此，我们引入了新的类的鲁棒控制障碍函数（RCBF）和鲁棒控制李雅普诺夫函数（RCLF），方便的安全关键控制器的合成中存在的参数不确定性，使用二次规划。由于系统的不确定性的初始界限可能是高度保守的，我们提出了一个数据驱动的方法来减少这样的界限使用在线收集的输入输出数据。特别是，我们利用一个完整的集员识别算法，迭代地缩小可能的系统参数在线，并保证学习过程中的稳定性和安全性。两个数值例子说明了所开发的方法的有效性。
2022-08-11 cs.SY eess.SY math.OC
An Efficient Data-Driven Framework for Linear Quadratic Output Feedback Control
针对状态不可测、参数未知的线性二次输出反馈控制中最优性与可行性难平衡的问题，构建满足Willems基本引理的状态参数化框架，提出有理论保证的无模型离轨迭代算法，在多输出场景等方面具显著优势。
2025-09-03 cs.SY eess.SY math.OC
An adaptive fuzzy dead-zone compensation scheme for nonlinear systems
死区非线性在许多工业自动化设备中经常遇到，它的存在会严重损害控制系统的性能。由于模糊逻辑能够以算法的方式表达人类的经验，因此在过去的几十年中，模糊逻辑被广泛地应用于不确定动力系统的控制和辨识。尽管这种启发式方法很简单，但在某些情况下，需要对问题进行更严格的数学处理。针对具有死区输入的非线性系统，提出了一种自适应模糊控制器。跟踪误差的收敛特性将使用李雅普诺夫稳定性理论和Barbalat引理来证明。应用这种自适应模糊方案的范德波尔振荡器来说明控制器的设计方法。数值结果也被提出，以证明控制系统的性能。
2022-06-01 cs.SY eess.SY math.OC
Two-Dimensional Cruise Control of Autonomous Vehicles on Lane-Free Roads
在本文中，我们设计了分散控制策略的二维运动的自动驾驶汽车在无车道的道路。自行车运动学模型用于对车辆的动力学进行建模，并且每个车辆仅基于其自身的速度以及与其他（相邻）车辆的距离和道路的边界来确定其控制输入。采用势函数和Barbalat引理证明了所提出的控制器确保的以下性质：（i）车辆不会相互碰撞或与道路边界碰撞;（ii）所有车辆的速度始终为正，即，在任何时候都没有车辆向后移动;（iii）所有车辆的速度保持低于给定的速度限制;（iv）所有车辆的速度收敛到给定的纵向速度设定点;以及（v）所有车辆的加速度、横向速度和方向趋于零。所提出的2-D巡航控制器的效率通过数值例子说明。
2021-03-22 cs.SY eess.SY math.OC
Safe Linear-Quadratic Dual Control with Almost Sure Performance Guarantee
Tsinghua University（清华大学）
研究了一类线性二次型对偶控制问题，其中系统参数需要辨识，控制目标需要优化。与现有的数据驱动的线性二次调节，通常在一定的概率内提供错误或遗憾的界限的工作，我们提出了一个在线算法，保证控制器的渐近最优性在几乎肯定的意义上。我们的双重控制策略由两部分组成：一个切换控制器的时间衰减的探索噪声和马尔可夫参数推断的基础上的互相关的探索噪声和系统输出。中央几乎肯定的性能保证是一个安全的切换控制策略，回落到一个已知的保守，但稳定的控制器时，实际状态偏离目标状态显着。我们证明，这种切换策略排除了任何潜在的不稳定控制器被应用，而我们的切换策略和最优线性状态反馈之间的性能差距是指数小。在我们的双重控制方案下，参数推断误差尺度为$O(T^{-1/4+ε})$，而控制性能的次优差距尺度为$O(T^{-1/2+ε})$，其中$T$是时间步长的数量，和$ε$是一个任意小的正数。一个工业过程的例子仿真结果来说明我们所提出的策略的有效性。
2021-11-19 cs.LG cs.SY eess.SY
Lagrange Stabilization of Pendulum-like Systems: A Pseudo H-infinity Control Approach
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）
针对线性部分具有奇异系统矩阵且含多个周期非线性项的非线性系统，提出伪H无穷控制理论，通过建立伪严格有界实引理，给出状态反馈和输出反馈控制器综合的充分条件，实现拉格朗日镇定。
2011-07-28 cs.SY eess.SY math.OC
