Constructive Equivariant Observer Design for Inertial Velocity-Aided Attitude
Australian National University（澳大利亚国立大学）
本文提出了一种基于李群对称性的非线性观察器，实现惯性速度辅助姿态估计的几乎全局收敛性。
2026-01-16 cs.SY eess.SY
Equivariant Filters are Equivariant
李群对称系统的观测器是一个活跃的研究领域，在许多实际领域，包括航空航天，机器人和机电一体化，都有着重大的影响。本文建立在最近提出的等变滤波器（EqF）的理论，这是一个一般的观察器设计系统的齐次空间，利用对称性，以产生显着的性能优势。结果表明，EqF误差动态是不变的输入信号的变换和等变的参数化向量场。主要定理表明，两个EqF的不同选择的本地坐标和原点和等效噪声建模产生相同的性能。换句话说，EqF是系统方程和对称性的固有性质。这在一个2D机器人定位问题的仿真中得到了验证，该仿真还显示了为EqF选择原点的能力如何通过减轻浮点精度误差来产生实际的性能优势。
2022-10-25 cs.SY eess.SY
Equivariant Filter Design for Kinematic Systems on Lie Groups
众所周知，李群上系统的不变性和等变性可以用于设计高性能和鲁棒的观测器和滤波器，用于现实世界的机器人系统。本文提出了一个分析框架，允许李群上的任何运动系统以自然的方式嵌入到一个等变运动系统。这个框架使我们能够描述不变系统、群仿射系统和等变系统的性质和它们之间的关系。我们提出了一种新的滤波器设计，等变滤波器（EqF），利用系统嵌入的等方差特性，可以应用于李群上的任何运动系统。
2020-08-30 cs.SY eess.SY
Constructive Observer Design for Visual Simultaneous Localisation and Mapping
Australian Centre for Robotic Vision（澳大利亚机器人视觉中心）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；I3S (University Côte d’Azur, CNRS, Sophia Antipolis)（I3S（蔚蓝海岸大学，法国国家科学研究中心，索菲亚安提波利斯））；Insitut Universitaire de France（法国大学学院）
本文提出了一种基于新型李群的构造性观测器设计方法，用于实现视觉同时定位与建图，通过非线性观测器实现了近半全局渐近稳定的误差动态。
2026-01-16 cs.SY eess.SY
Observer Design over Hypercomplex Quaternions
Czech Technical University in Prague（布拉格捷克理工大学）
本文提出基于特征多项式框架的超复四元数观测器设计方法，通过右模约定推导出右可观测伴随形式和伴随多项式，用于编码误差动态，并给出实系数目标多项式的Ackermann型公式。
2026-03-23 cs.SY eess.SY
Equivariant Filter Design for Discrete-time systems
许多非线性控制系统的运动学，特别是在机器人领域，承认一个传递李群对称，这是有用的高性能观测器的设计。最近提出的等变滤波器（EqF）利用等方差生成高性能的过滤器，为广泛的现实世界的系统。然而，现有的等变滤波器和控制系统的等变一般是基于连续时间公式。本文首先给出了离散时间系统的等变结构。然后，我们使用这个提出一个离散时间版本的等变滤波器。该方法的新颖之处在于，对称群的几何形状自然地出现在滤波器的重置步骤中作为并行传输。线性二阶运动学与单独的轴承和范围测量的初步结果表明，离散EqF显着优于离散版本的连续EqF和经典的离散EKF。
2022-09-12 cs.SY eess.SY
Equivariant Filter (EqF)
Systems Theory and Robotics Group（系统理论与机器人组）；Australian Centre for Robotic Vision（澳大利亚机器人视觉中心）；Australian National University（澳大利亚国立大学）；I3S (University Côte d’Azur, CNRS, Sophia Antipolis)（I3S（蔚蓝海岸大学、法国国家科学研究中心、索菲亚安提波利斯））；Insitut Universitaire de France（法兰西学院）
等变滤波器通过利用系统输出的等变性减少线性化误差，提高滤波性能。
2026-01-16 cs.SY eess.SY
Reduced-order observer design for a robotic manipulator
本文研究了机器人降维观测器的设计问题。观测器的稳定性条件的基础上得到的李雅普诺夫分析和建议的观测器增强与混合计划，可以调整增益，以应付可能的无界速度的机器人关节。由于这种混合策略，观测器的工作准确的开环控制器和输出反馈控制器驱动的机器人。数值模拟说明了降维观测器在几种情况下的功效，包括与经典的全阶观测器的性能比较。
2021-11-23 cs.SY eess.SY
On State Observers for Nonlinear Systems: A New Design and a Unifying Framework
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；CNRS-CentraleSupélec（法国国家科学研究中心-中央理工高等电学院）
本文提出了一种新的非线性系统观测器设计方法，结合了经典的Kazantzis-Kravaris-Luenberger观测器和参数估计观测器，扩展了两种方法的应用范围，并证明其可作为沉浸与不变观测器的特例，提供统一分析设计框架。
2018-07-11 cs.SY eess.SY
ADMM based Distributed State Observer Design under Sparse Sensor Attacks
本文研究了传感器攻击下离散线性时不变系统的分布式状态观测器设计问题。我们假设有一个由观察者节点组成的网络，它们通过无向图相互通信，每个节点都有被对抗性攻击破坏的部分输出测量。我们解决稀疏攻击的情况下，攻击者的目标传感器的一个小的子集。提出了一种基于乘子交替方向法（ADMM）的算法，为每个观测器提供一个更新律，保证每个观测器节点渐近收敛到实际状态。
2022-12-08 cs.SY eess.SY
On Functional Observability of Nonlinear Systems and the Design of Functional Observers with Assignable Error Dynamics
本文针对非线性系统函数观测器设计问题，推导函数可观测性充分条件，提出具有线性误差动力学和可配置极点的微分输入-输出形式观测器，并引入函数观测器指数刻画最低可行阶数，通过化学反应器实例验证方法有效性。
2024-12-30 cs.SY eess.SY
Design of a Discrete Time Observer for the Continuous Time Rotation Kinematics on $\mathbb{S}\mathbb{O}(3)$
本文提出了一种基于旋转群$\mathbb{S}\mathbb{O}(3)$的连续时间刚体运动学的离散时间观测器。这项工作借鉴了两个研究学校-一个是张基于反馈积分器的系统演变的流形，另一个是Mahony，他提出了一个观察员的态度动态。离散时间观测器是基于修改动态的Mahony观测器的姿态动力学，其中修改的矢量场，使数值积分的基础上欧几里德计划。
2019-08-01 cs.SY eess.SY
Observer Design for Systems of Conservation Laws with Lipschitz Nonlinear Boundary Dynamics
研究了一类具有边界观测的双曲型偏微分方程和常微分方程耦合系统的状态估计问题。采用一个带有线性边界注入项的无穷维观测器来解决状态估计问题。观测器和系统的互连被写在估计误差坐标中，并作为一个抽象的动力系统进行分析。观测器的设计是为了实现全局指数稳定的估计误差相对于一个合适的范数。以矩阵不等式的形式给出了观测器设计的充分条件。数值模拟支持和证实了理论结果。
2021-01-17 cs.SY eess.SY
Data-Driven Observers Design for Descriptor Systems
Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Central South University（中南大学）；University of Western Australia（西澳大学）
本文提出了一种数据驱动框架，用于设计描述子系统的状态观测器，推导了在弱假设下状态观测器存在的必要充分条件，并扩展至未知输入观测器的设计，通过数学等价性验证了方法的有效性。
2026-04-13 cs.SY eess.SY
Minimal-order Appointed-time Unknown Input Observers: Design and Applications
针对线性系统，提出了一种基于成对观测器结构的最小阶指定时间未知输入观测器设计方法。针对无未知输入的线性系统，提出了一种最小阶指定时间观测器，通过求解线性方程组的唯一解，实现在预定时刻的状态精确估计。为了进一步减轻计算负担，设计了另一种形式的指定时间观测器。针对一般线性系统，通过模型重构解耦未知输入的影响，揭示了现有降阶指定时间未知输入观测器与可能的最小阶指定时间观测器之间的差距.在此基础上，提出了一种最小阶指定时间未知输入观测器，实现了在任意小的预定时间内对具有未知输入的线性系统的状态估计。最小阶指定时间未知输入观测器的线性多智能体系统的完全分布式自适应输出反馈无攻击的一致性协议的设计。
2022-10-06 cs.SY eess.SY
Equivariant filter (EqF): A general filter design for systems on homogeneous spaces
在机器人和其他领域中遇到的许多机械系统的运动学，例如单轴承姿态估计和SLAM，自然地被置于齐次空间上：也就是说，它们的状态位于具有传递李群对称性的光滑流形上。本文证明了在齐次空间中的任何系统都可以推广到在对称作用下等变的更大的系统。利用系统的等变结构，提出了一种新的新的过滤器，等变过滤器（EqF），基于线性化的全球误差动态来自对称行动。将EqF应用于估计固定地标相对于移动单目相机的位置的示例，这对于之前提出的基于对称性的滤波器设计方法来说是棘手的。
2021-07-12 cs.SY eess.SY
Distributed Omniscient Observers for Multi-Agent Systems: Design and Applications
NTU（南洋理工大学）
针对异构和同构线性多智能体系统，提出基于局部输入输出信息的分布式全知观测器，使每个智能体正确估计所有智能体状态，无需全局通信图知识，应用于分布式纳什均衡求解和人工蜂群社会行为模拟。
2026-06-16 cs.SY eess.SY
Attitude estimation from vector measurements: Necessary and sufficient conditions and convergent observer design
本文讨论了刚体姿态估计问题，使用（可能是时变的）矢量测量，为此，我们提供了一个必要和充分条件的可扩展性。事实证明，这样的条件比以前用于姿态观测器设计的条件严格弱。此后，我们表明，即使对于单矢量的情况下，所得到的条件是足够的设计几乎全球收敛的姿态观测器，并得到两个明确的设计。为了克服弱激励问题，第一种设计采用充分利用历史信息，而第二种方案动态地生成虚拟参考矢量，该虚拟参考矢量与给定矢量测量保持非共线。仿真结果表明，尽管噪声测量的准确估计。
2022-06-27 cs.SY eess.SY
Observer Design for Linear Aperiodic Sampled-Data Systems: A Hybrid Systems Approach
研究了具有非周期采样观测的线性系统的观测器设计问题。为了解决这个问题，一种新的混合观测器的设计。该观测器的主要特点是使用两个输出注入项，一个作用于采样时刻，另一个提供样本间注入。增加了一个定时器变量触发一个新的测量的到来，并通过混杂系统工具进行分析的误差动态。利用李雅普诺夫理论，给出了观测器收敛的充分条件.根据这些条件，提出了一种基于LMI的观测器增益的优化设计。最后通过实例验证了该方法的有效性。
2021-12-22 cs.SY eess.SY
Dynamic Regressor Extension and Mixing-based Re-design of Adaptive Observer for Affine Systems
本文利用动态回归器扩展与混合方法重新设计仿射系统自适应观测器，通过重构回归器动态为受扰阻尼非线性振荡器，在无需状态转移矩阵的情况下改善参数收敛并增强激励特性。
2025-02-04 cs.SY eess.SY
Higher-order sliding mode observer design for linear time-invariant multivariable systems based on a new observer normal form
在控制工程领域的各种应用中，存在未知输入的动态系统的状态变量的估计起着重要的作用。现有的方法需要满足所谓的观测器匹配条件，依赖于状态变量的有界性或表现出增加的观测器阶数的两倍的植物顺序。针对强可观测线性定常多变量系统，提出了一种新的观测器规范形。与传统的规范形式相比，该方法还考虑了未知输入。所提出的观测器规范形式允许直接构造高阶滑模观测器，即使在存在未知有界输入的情况下，也能确保估计误差在有限时间内全局收敛。它的应用并不局限于满足上述限制的系统已经存在的未知输入观测器。所提出的方法可以利用有界导数和鲁棒状态反馈控制的未知输入的重建，这是通过一个教程的例子。数值模拟证实了所提出的工作的有效性。
2021-07-27 cs.SY eess.SY
Joint Observer Gain and Input Design for Asymptotic Active Fault Diagnosis
该研究提出基于zonotope对原点排除度的观测器增益与输入联合设计方法，用于渐近主动故障诊断，是首个该类联合设计工作，经算例验证可更好挖掘观测器方案的故障诊断潜力。
2025-06-18 cs.SY eess.SY
Unsupervised Physics-Informed Neural Network-based Nonlinear Observer design for autonomous systems using contraction analysis
本文提出利用无监督 Physics Informed Neural Network (PINN) 设计非线性观测器校正项，通过在损失函数中强制执行偏微分不等式解决收缩分析中求解困难的问题，并在数值仿真中验证了其性能与鲁棒性。
2024-11-14 cs.SY eess.SY
Exploiting Equivariance in the Design of Tracking Controllers for Euler-Poincare Systems on Matrix Lie Groups
本文利用李群余切丛上的群结构与等变观测器思想定义动量及构形误差，得到类欧拉-庞加莱误差动力学，进而为李群上的全驱动欧拉-庞加莱系统设计了几乎全局的轨迹跟踪控制器。
2024-02-28 cs.SY eess.SY
Robust safety design for strict-feedback nonlinear systems via observer-based linear time varying feedback
Université Bourgogne Europe（勃艮第欧洲大学）；COMSATS University Islamabad（伊斯兰堡科马斯特斯大学）；Aix-Marseille University（艾克斯-马赛大学）
本文提出了一种基于观测器的鲁棒安全控制方法，用于严格反馈非线性系统，通过状态变换和线性时变扰动观测器实现安全控制设计。
2025-12-23 cs.SY eess.SY
Event-triggered observer design for linear systems
我们提出了一个事件触发观测器设计的线性时不变系统，其中的测量输出被发送到观测器只有当触发条件得到满足。我们进行仿真，我们首先构建一个连续时间的Luenberger观察员。然后，我们提出了一个动态的规则来触发传输，这只取决于植物的输出和辅助标量状态变量。整个系统被建模为混杂系统，对于该混合系统，跳变对应于输出变速器。我们证明了所提出的事件触发观测器保证了估计误差动态的全局渐近稳定性。此外，在温和的有界性条件下，对植物的状态和它的输入，我们证明了存在一个一致的严格正的最小事件间隔时间之间的任何两个连续的传输，保证系统不表现出Zeno解决方案。最后，所提出的方法被应用到一个锂离子电池的数值案例研究。
2021-09-22 cs.SY eess.SY
Linear Matrix Inequality Design of Exponentially Stabilizing Observer-Based State Feedback Port-Hamiltonian Controllers
利用线性矩阵不等式方法设计了一种具有保无源特性的端口-哈密顿系统的状态反馈控制器。观测器的增益是自由选择和线性矩阵不等式的条件，使得状态反馈是等效的控制与输入严格无源（ISP）和/或输出严格无源（OSP）和零状态检测（ZSD）端口的控制器的互连建立。结果表明，所提出的控制器指数镇定一类无限维PHS和渐近镇定一类有限维非线性PHS。最后，以一个微机电系统为例，说明了该方法的可行性.
2022-12-09 cs.SY eess.SY
Robust nonlinear observer design based on impulsive dissipativity
研究了基于非周期离散时间观测的非线性耗散脉冲观测器的设计问题。充分条件推导出（i）指数收敛的观测器的测量不确定性的情况下，和（ii）输入到状态稳定性（ISS）相对于测量不确定性，结合脉冲和耗散系统理论的概念。这些条件主要包括取决于系统特性的测量之间的最小和最大时间的约束、校正增益和期望的ISS增益。一个有代表性的案例被用来说明理论评估。
2020-06-06 cs.SY eess.SY
Distributed Observer and Controller Design for Linear Systems: A Separation-Based Approach
Nanyang Environment & Water Research Institute, Nanyang Technological University（南洋环境与水研究院，南洋理工大学）；School of Chemistry, Chemical Engineering and Biotechnology, Nanyang Technological University（化学、化学工程与生物技术学院，南洋理工大学）
本文提出了一种基于分离原理的分布式观测器与控制器设计方法，用于处理线性系统中存在未知输入的分布式控制问题。
2025-11-29 cs.SY eess.SY
Unknown Input Observer Design for Linear Time-Invariant Systems -- A Unifying Framework
本文提出了一种新的线性时不变多变量系统的观测器设计方法。该设计基于到所谓的特殊坐标基的变换。这种形式揭示了重要的系统性质，如可逆性或有限和无限零结构。根据系统的强可观性属性，特殊的坐标基允许一个简单的未知输入观测器设计利用线性或非线性观测器设计技术。观测器设计方法的选择不仅取决于系统的性质，而且还取决于观测器的期望收敛行为。因此，所提出的设计过程可以被看作是一个统一的框架未知输入观测器的设计。
2021-11-29 cs.SY eess.SY math.DS
Observer design for position and velocity bias estimation from a single direction output
French Direction Générale de l’Armement (Technical Directorate)（法国国家军备总局）；I3S UNS-CNRS（尼斯-索菲亚-安蒂波利斯大学与法国国家科学研究中心联合研究所）；School of Engineering, Australian National University（澳大利亚国立大学工程学院）；INRIA（法国国家信息与自动化研究所）
本文研究了从方向和速度测量中估计R^n中物体位置的问题，设计了非线性观测器以处理速度测量中的恒定偏差，证明了在方向测量持续激励条件下估计误差的全局指数收敛性。
2015-03-26 cs.SY eess.SY
Global Observer Design for a Class of Linear Observed Systems on Groups
Department of Electronic Engineering, Tsinghua University（清华大学电子工程系）
本文提出了一种观测器框架，通过限制李群上的双不变系统到其正规子群，将原系统嵌入线性时变系统，利用优化重构群值状态，实现全局指数稳定性。
2026-03-30 cs.SY eess.SY
A Novel Observer Design for LuGre Friction Estimation and Control
针对LuGre摩擦补偿难题，本文提出一种简单独立、可配合任意控制输入的新型观测器，利用速度及速度误差估计摩擦，并通过Lyapunov分析与仿真验证其稳定性和跟踪性能提升。
2025-01-08 cs.SY eess.SY
Strong Detectability and Observers for Linear Time Varying Systems
本文提出了受未知输入影响的线性时变系统的强可检测性概念。它表明，这一概念是等价的辅助系统的可检测性没有未知的输入。这使得一个简单的观察员设计可靠的状态估计在未知的输入。该设计简化为确定性卡尔曼滤波器设计问题，其中观测器增益可以从微分Riccati方程的解获得。所提出的方法的有效性证明了通过一个数值例子。
2021-03-23 cs.SY eess.SY
Positive Unknown Input Observer For Positive Linear Systems
本文首次提出正线性系统正未知输入观测器设计方法，通过LMI正稳定方案和设计矩阵广义逆的正性条件，解决正系统在存在未知输入时的状态估计问题。
2015-08-04 cs.SY eess.SY
Guaranteed Privacy-Preserving $\mathcal{H}_{\infty}$-Optimal Interval Observer Design for Bounded-Error LTI Systems
本文针对有界误差LTI系统，提出一种可保证隐私的$\u0007{H}_{\u221e}$最优区间观测器设计方法，通过噪声扰动与增益综合实现隐私保护与稳定估计，经仿真验证优于差分隐私方法。
2024-09-11 cs.SY eess.SY
On Robust Observer Design for System Motion on SE(3) Using Onboard Visual Sensors
车载视觉传感在无人地面车辆（UGV）和/或无人机（UAV）中得到了广泛的应用，它们可以被建模为SE（3）上的动态系统。动态系统的机载传感输出通常可以用于导出特征标记与系统之间的相对位置，但具有明确的几何约束。这样的视觉几何约束使得在SE（3）上的视觉观察者的设计非常具有挑战性，因为它将导致时变或切换可见集合，这是由于该集合中的特征标记的数量沿着不同的轨迹变化。此外，具有错误识别的特征标记和建模不确定性的可能性可能导致发散的估计误差。本文提出了一种新的鲁棒观测器设计方法，可以容纳这些不确定性，从船上的视觉传感。该观测器的关键设计思想是估计可见集，并从测量中识别误识别的特征。基于所识别的不确定性，提出了一种切换策略，以确保在一个固定的时间间隔内的任何给定的轨迹有界的估计误差。仿真结果证明了所提出的鲁棒观测器的有效性。
2023-03-21 cs.SY eess.SY
An Adaptive Reaction Force Observer Design
针对基于反力观测器的鲁棒力控制系统，提出了一种新的自适应设计方法。RFOB与力传感器相比具有更高的力控制带宽、更好的稳定性、无力传感器的力控制等优点，但目前对基于RFOB的鲁棒力控制系统的分析和设计方法还不完善，其稳定性和性能依赖于设计者的经验。针对这一问题，提出了基于RFOB的鲁棒力控制系统的稳定性分析和自适应设计方法。在所提出的自适应设计方法中，鲁棒力控制系统的设计参数，即，扰动观测器（DOB）和RFOB的带宽、DOB和RFOB设计中的标称和识别惯性以及力控制增益分别通过使用自适应控制算法来自动调整，该自适应控制算法通过估计设备参数和环境阻抗而导出。所提出的自适应设计方法提供了良好的稳定性和性能，考虑设计约束的DOB。仿真和实验结果验证了所提方案的有效性。
2019-12-13 cs.SY eess.SY
Data-driven design of deadbeat observers for higher-order LTI systems
Indian Institute of Technology Bombay（印度孟买印度理工学院）
本文基于有限历史数据，为高阶LTI系统推导了无差拍观测器存在的充要条件，并提出了构造及参数化所有DBO的算法，应用于未知输入下的状态估计。
2026-10-07 cs.SY eess.SY
Observer Design for Takagi-Sugeno Descriptor System with Lipschitz Constraints
University of Reims Champagne-Ardenne（兰斯香槟阿登大学）
针对Takagi-Sugeno描述符系统，根据前提变量是否可测，分别提出可测和不可测情况下的观测器设计方法，利用Lyapunov理论导出线性矩阵不等式稳定性条件，并通过实例验证。
2012-05-21 cs.SY eess.SY
Equivariant Filter Design for Inertial Navigation Systems with Input Measurement Biases
University of Klagenfurt（克拉根福大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）
惯性导航系统（INS）是自主车辆应用的关键技术。INS问题的估计和滤波器设计的最新进展已经利用几何和对称性来克服经典的扩展卡尔曼滤波器（EKF）方法的局限性，该方法自二十世纪中期以来形成了INS系统的主流。工业标准INS滤波器，乘法扩展卡尔曼滤波器（MEKF），使用几何构造用于姿态估计，与经典的欧几里德构造耦合用于位置、速度和偏差估计。最新的不变扩展卡尔曼滤波器（IEKF）提供了一个完整的导航状态的几何框架，集成了姿态、位置和速度，但仍然使用经典的欧几里德结构来建模偏差状态。在本文中，我们使用最近提出的等变滤波器（EqF）的框架，推导出一种新的观测器偏置惯性导航在一个完整的几何框架。引入具有相关虚拟偏差的虚拟速度输入会导致增强系统上的完全等变对称性。由此产生的滤波器性能与模拟和真实世界的数据进行评估，并证明了增加的鲁棒性，以广泛的错误的初始条件，并提高精度相比，行业标准的乘法EKF（MEKF）的方法。
2022-02-04 cs.RO cs.SY eess.SY
Towards improving the estimation performance of a given nonlinear observer: a multi-observer approach
现在有各种方法可以设计观测器的广泛类别的系统。然而，问题的观察员，以实现令人满意的估计性能的调整仍然在很大程度上是开放的。本文提出了一种通用的监督设计框架，在线调整的观测器增益的目的是实现各种鲁棒性和收敛速度之间的权衡。我们假设已经为一般非线性系统设计了一个鲁棒标称观测器，目标是提高其性能。为此，我们提出了一种新的混合多观测器，它由标称的一个和一个银行的额外的类似的系统，被统称为模式和不同的标称观测器，只有在他们的输出注入增益。然后，我们在线评估多观测器的每个模式的估计成本，并根据这些成本，我们在每个时刻选择其中之一。提出了两种不同的策略。在第一种算法中，每次算法在不同模式之间切换时，模式的初始条件被重置。在第二种情况下，初始条件不重置。我们证明了混合估计方案的收敛性，并说明了该方法在提高给定标称高增益观测器的性能方面的效率。
2022-09-21 cs.SY eess.SY
Observer-based correct-by-design controller synthesis
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；University of Oxford（牛津大学）
本文提出将正确-by-设计控制器扩展至部分可观测线性时不变系统，通过二次界方法提升对概率扰动的鲁棒性，并在智能建筑案例中验证了新控制器的有效性。
2015-09-11 cs.SY eess.SY
Nonlinear constructive observer design for direct homography estimation
针对基于特征的单应性估计依赖大量图像处理且信息利用不足的问题，提出一种利用$\boldsymbol{SL}(3)$李群结构的非线性直接单应性观测器，证明其局部渐近收敛，可扩展至部分速度测量场景，仿真验证了真实图像上的性能。
2023-08-30 cs.SY eess.SY
Design of Input-Output Observers for a Population of Systems with Bounded Frequency-Domain Variation using $DK$-iteration
McGill University（麦吉尔大学）
本文提出了一种线性输入输出观测器设计方法，用于具有受限频域变化的系统群体，通过频域内变化特性表征和$DK$-迭代设计鲁棒修正滤波器，实现估计性能保障。
2026-06-26 cs.SY eess.SY
Distributed consensus-based observer design for target state estimation with bearing measurements
INESC INOV -- Lab（葡萄牙信息与控制研究所创新实验室）
针对任意阶积分器链建模的目标，提出一种分布式一致性观测器，利用方位测量和通信网络实现目标跟踪，并给出指数稳定性条件。
2026-05-22 cs.SY eess.SY
An Event-based State Estimation Approach for Positive Systems with Positive Observers
本文针对连续时间线性正网络化系统，提出一种基于事件测量的正观测器设计方法，利用Luenberger结构和线性矩阵不等式确保状态估计非负及渐近稳定，并避免Zeno行为，通过三水箱仿真验证有效性。
2025-08-05 cs.SY eess.SY
A State Observer Design for Simultaneous Estimation of Charge State and Crossover in Self-Discharging Disproportionation Redox Flow Batteries
University of Oxford（牛津大学）
本文提出了一种增强态观测器设计，用于同时估计 disproportionation 红ox 流电池的电荷状态和交叉流，该设计具有指数估计误差收敛到有界残差集的特性。将钒通过多孔隔膜的交叉流视为电池状态的未知函数，并模型近似为持续激励线性系统的输出。将该参数模型与电池的简单等温集中参数模型结合，形成适合观测器设计的增强状态空间表示，通过Lyapunov稳定性理论包括交叉流近似中的误差-不确定性。观测器增益通过求解多顶点线性矩阵不等式问题进行凸优化计算。该设计的性能通过经历自放电的实验室流电池原型进行评估。
2019-05-27 cs.SY eess.SY
Optimal Interval Observers for Bounded Jacobian Nonlinear Dynamical Systems
针对受有界不确定性影响的有界雅可比非线性系统，提出两种基于混合单调分解和嵌入系统的最优区间观测器设计，通过最小化误差系统增益保证输入到状态稳定，并验证了其有效性。
2024-10-11 cs.SY eess.SY
SVR-based Observer Design for Unknown Linear Systems: Complexity and Performance
本文研究未知含噪线性定常系统的参数估计和稳定观测器设计问题。我们提出了一个基于支持向量回归（SVR）的估计提供可调的非对称误差区间的估计。该估计器能够通过调整损失函数中的参数$γ> 0$来权衡估计误差的偏差方差。该方法具有与基于普通最小二乘（OLS）的方法相同的$\mathcal{O}(1/\sqrt{N})$的样本复杂度，但实现了$\mathcal{O}(1/(γ+1))$更小的方差。然后，一个稳定的观测器增益设计过程的基础上的估计。基于估计的观测性能界限由均方观测误差来评估，该误差通过调整参数$γ$来调节，从而实现比OLS方法更高的可扩展性。通过矩阵谱和观测性能的最优性分析，证明了估计误差偏差-方差权衡对观测器设计的优势。进行了广泛的仿真验证，以验证不同的$γ$和噪声设置的计算估计误差和性能最优。与OLS方法相比，在适当设计参数$γ$的情况下，估计误差的方差和性能波动较小。
2022-05-14 cs.SY eess.SY
Existence and Design of Functional Observers for Time-Delay Systems with Delayed Output Measurements
Deakin University（迪肯大学）；Quy Nhon University（归仁大学）；University of Western Australia (UWA)（西澳大学）
本文提出三种功能观测器结构，用于处理时滞系统中状态时滞与测量时滞不匹配的问题，通过代数条件和构造性方法实现不同阶次的观测器设计。
2026-08-14 cs.SY eess.SY
A General Nonlinear Observer Design for Inertial Navigation Systems with Almost Global Stability Guarantees
Capgemini Engineering（凯捷工程）；University of Quebec in Outaouais（渥太华大学）；I3S-UniCA-CNRS, University Cote d’Azur（尼斯大学）；Institut Universitaire de France（法国高等研究院）
本文提出了一种通用非线性观测器设计，用于惯性导航系统的姿态估计，通过级联架构和非线性几何重建滤波器实现近全局稳定性。
2026-02-09 cs.SY eess.SY
Observer Design for a Class of Systems Described by Differential-Algebraic Equations and Parameter Identification of an Unmeasured Disturbance
ITMO University（圣彼得堡国立信息技术、机械与光学大学）
研究一类受未知不匹配干扰的线性广义系统的观测器设计与未测干扰参数辨识问题，引入结构假设构建观测器，提出新参数化方法，经数值仿真验证了方法的有效性。
2026-07-13 cs.SY eess.SY
Synchronous Observer Design for Landmark-Inertial SLAM with Almost-Global Convergence
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；University of Twente（特温特大学）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）
本文针对地标-惯性SLAM问题提出一种连续时间非线性观测器，在基空间中证明其误差动力学具有局部指数稳定和几乎全局渐近稳定性，并通过仿真验证。
2025-11-06 cs.SY eess.SY
