Robust Aperiodic Sampled-Data Washout Control for Uncertain Affine Systems
本文针对不确定仿射系统,提出基于平方和规划的非周期采样数据洗出控制器设计方法,通过建立混合动力系统模型并给出控制器参数的充要条件,实现了零输入平衡点的稳定。
2025-05-29 cs.SY eess.SY math.OC
Mixed Regular and Impulsive Sampled-data LQR
本文研究混合正则与脉冲输入的采样数据LQR控制,给出保持可控性的类Hautus充要条件,并提出利用未来扰动信息的预览LQR解,通过胰岛素输注等算例验证了性能提升。
2024-09-03 cs.SY eess.SY math.OC
Passivity-Based Analysis of Sampled and Quantized Control Implementations
University of Wisconsin, Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Michigan, Ann Arbor(密歇根大学安娜堡分校);University of Notre Dame(圣母大学)
本文研究了连续控制器在数字设备上通过采样和量化实现时的性能,利用被动性分析方法。通过引入准被动性概念,研究了从连续时间控制系统到其采样、输入和输出量化模型的被动性指标退化。基于此,研究了反馈连接系统中连续控制器被其采样和量化模型替代时的被动性性质,并提供了确保互联系统状态有界的条件。此外,还分析了近似双模拟基于的控制实现,其中控制器被其近似双模拟的符号模型替代,该模型的状态也进行了量化。通过多个示例来说明理论结果。
2019-08-22 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-Data Primal-Dual Gradient Dynamics in Model Predictive Control
本文针对模型预测控制中采样数据实现导致的稳定性问题,提出改进的离散时间原始-对偶梯度动力学控制器,在保证稳定性的同时提升控制性能,并实现微秒级快速计算。
2025-04-24 cs.SY eess.SY math.OC
Proxy Control Barrier Functions: Integrating Barrier-Based and Lyapunov-Based Safety-Critical Control Design
提出 PCBF 模块化安全控制方案,将严格反馈系统分解为代理子系统与虚拟跟踪子系统,结合 CBF、Lyapunov 控制及扰动观测器,在未知动态和非匹配扰动下保障安全并简化 CBF 构造。
2025-01-07 cs.SY eess.SY math.OC
Further Remarks on the Sampled-Data Feedback Stabilization Problem
本文针对自治非线性系统的采样数据反馈镇定问题,基于不连续控制Lyapunov函数建立充分条件,拓展了作者此前的研究结果,适用于一类控制仿射型非线性系统。
2023-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-Data and Event-triggered Boundary Control of a Class of Reaction-Diffusion PDEs with Collocated Sensing and Actuation
针对一类具有同位传感和Robin驱动的反应扩散偏微分方程,提出了基于采样数据和事件触发的边界控制策略.无穷维反推设计被用作底层控制方法。结果表明,连续时间输出反馈边界控制应用在采样和保持的方式,确保全局闭环指数稳定,只要采样周期是足够小的。此外,保证了对采样时间表的扰动的鲁棒性。对于连续时间控制器的事件触发实现,利用动态触发条件。触发条件确定需要更新控制输入的时刻。在基于事件触发的边界控制下,证明了两个触发时刻之间存在一个与初始条件无关的最小驻留时间。进一步证明了闭环系统全局指数收敛到平衡点。最后给出了一个仿真算例,验证了理论分析的正确性.
2021-08-07 cs.SY eess.SY math.OC
Strong Stability of Sampled-data Riesz-spectral Systems
假设具有静态状态反馈控制器的连续时间线性无穷维系统是强稳定的。我们解决以下问题:如果我们转换的连续时间控制器的采样数据控制器,通过应用一个理想化的采样器和零阶保持,将得到的采样数据系统是强稳定的所有足够小的采样周期?本文研究开环系统的生成元是Riesz-谱算子且其点谱在原点有极限点的情形。我们目前的条件下,上述问题的答案是肯定的。在鲁棒性分析中,我们证明了在快速采样下,原连续时间系统和采样数据系统之间的Arendt-Batty-Lyubich-Vesthem定理所得到的强稳定性的充分条件是保持的。
2021-09-20 cs.SY eess.SY math.OC
Formal Verification of Control Lyapunov-Barrier Functions for Safe Stabilization with Bounded Controls
针对有界控制下的安全镇定问题,提出可验证条件合成单光滑李雅普诺夫函数以同时保证渐近稳定性和安全性,构造显式CLBF且比基于SOS的兼容CBF-CLF设计保守性更低。
2025-11-13 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
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
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
High-Relative Degree Stochastic Control Lyapunov and Barrier Functions
我们引入高相对度随机控制李雅普诺夫函数和障碍函数作为一种手段,以确保系统的渐近稳定性和纳入状态依赖的高相对度安全约束的非线性随机系统。我们提出的配方也提供了一个概括现有的文献控制李雅普诺夫和障碍函数的随机系统。控制策略的评估使用的是基于控制李雅普诺夫和障碍函数的约束二次规划。我们提出的控制设计通过仿真实验验证相对度2系统(2维汽车导航)和相对度4系统(两连杆摆与弹性致动器)。
2020-04-08 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Safety for Constrained Differential Inclusions using Nonsmooth Control Barrier Functions
对于广泛的一类非线性系统,我们制定的问题,保证安全与约束下的最优性。具体来说,我们定义了具有状态和输入约束的微分包含的受控安全性。通过使用非光滑分析工具,我们表明,一个连续的最优控制法可以选择从集值约束捕获系统的约束和条件,保证安全使用控制障碍函数。我们的研究结果保证最优性和安全性,通过一个连续的状态反馈法设计使用非光滑控制障碍函数。一个关于避障与目标的例子说明了我们的结果和相关的好处,使用非光滑控制障碍函数。
2022-11-23 cs.SY eess.SY math.OC
Control-sharing Control Barrier Functions for Intersection Automation under Input Constraints
本文介绍了一种基于多个控制障碍函数(CBF)的集中输入约束最优控制框架,以协调交叉口的连接和自动化代理。为了避免碰撞,我们提出了一种新的CBF,这是安全的建设。给定的控制方案提供了可证明的保证,碰撞避免CBF和CBF约束代理的速度是联合可行的(称为控制共享属性)的输入约束。仿真研究最后提供了证据,所提出的控制方案是安全的。
2022-07-11 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Control Strategy for Layered Barrier Coverage of Multi-Agent Systems in Uncertain Environments
提出了一种分布式多层环形屏障覆盖算法。为了实现单层环形屏障覆盖,提出了一种最大化监测概率的分布式单层环形屏障覆盖算法。考虑到单层屏障覆盖存在的安全风险,设计了多层屏障之间的分布式调整机制,并结合单层环形屏障覆盖算法,提出了一种分布式多层环形屏障覆盖算法。此外,我们提出了一个理论分析所提出的算法,以证明其有效性和必要性。最后,通过数值模拟和实验对算法进行了验证。
2023-01-05 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-Data Boundary Feedback Control of 1-D Parabolic PDEs
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加州大学圣迭戈分校)
本文研究了在有界域上1维线性抛物型系统中使用零阶保持器的边界反馈控制应用,证明了在采样周期足够小的情况下,采样-保持的连续时间边界反馈能保证闭环指数稳定性,提供了状态加权2范数的稳定性估计和对采样计划扰动的鲁棒性。
2017-01-08 cs.SY eess.SY math.OC
Safe Control Synthesis via Input Constrained Control Barrier Functions
本文引入了输入约束控制障碍函数(ICCBF)的概念,作为一种方法来综合安全关键控制器的非线性控制仿射系统的输入约束。该方法识别安全状态集的子集,并构造控制器以使该子集前向不变。反馈控制器被表示为二次规划的解,该二次规划可以被有效地求解以用于实时实现。此外,我们还证明了ICCBFs是高阶控制障碍函数的推广,因此适用于非一致相对度系统。仿真结果的自适应巡航控制问题,航天器交会问题。
2021-04-04 cs.SY eess.SY math.OC
Safety Control of Uncertain MIMO Systems Using Dynamic Output Feedback Barrier Pairs
本文针对不确定MIMO系统在部分状态信息下的安全控制问题,提出结合向量范数障碍函数与动态输出反馈控制器的方法,并设计障碍函数估计器提供鲁棒上界,在紧输入约束下优于现有方法。
2024-09-30 cs.SY eess.SY math.OC
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
Future-Focused Control Barrier Functions for Autonomous Vehicle Control
在本文中,我们介绍了一类未来为重点的控制障碍函数(ff-CBF),旨在改善传统的近视CBF为基础的控制设计和研究其有效性的背景下,一个无信号的四路交叉路口交叉问题的集合通信和非通信自动驾驶车辆。我们的新的ff-CBF编码,车辆采取控制行动,避免碰撞预测下的零加速政策在一个任意长的未来时间间隔。从这个意义上说,ff-CBF定义了一个虚拟的障碍,我们提出了一个放松的未来为重点的CBF(rff-CBF)的形式,允许放松的虚拟ff-CBF障碍远离车辆之间的物理障碍的放松。我们研究的性能ff-CBF和rff-CBF控制器的通信车辆通过一系列的模拟试验的交叉口的情况下,特别强调如何rff-CBF为基础的控制器经验优于基准控制器从文献中提高交叉口的吞吐量,同时保持安全性和可行性。最后,我们证明了我们提出的ff-CBF控制律交叉口的情况下,在实验室环境中收集的5个非通信AION地面漫游车。
2022-10-03 cs.SY eess.SY math.OC
Observer-based Control Barrier Functions for Safety Critical Systems
本文考虑了带输出测量的安全关键控制设计问题。提出了一种基于估计误差量化观测器和控制障碍函数(CBF)方法相结合的安全控制框架。采用函数逼近技术逼近由状态估计误差引入的不确定性,提出了一种自适应CBF方法设计安全控制器,该方法通过求解凸二次规划(QP)得到。分别给出了相对度为1和更高相对度的CBF的理论结果。两个数值例子证明了所提出的控制方法的有效性。
2021-10-03 cs.SY eess.SY math.OC
Explicit Solutions for Safety Problems Using Control Barrier Functions
控制障碍函数法已广泛应用于安全控制器的综合。通过求解在线凸二次规划问题,在状态空间中隐式综合最优安全控制器。由于解是唯一的,从状态空间到控制输入的映射是单射的,因此使我们能够评估潜在的关系。在本文中,我们的目的是显式地合成一个安全的控制律的状态函数的非线性控制仿射系统的控制能力有限。我们建议将在线的二次规划问题转化为离线的参数化优化问题,考虑状态作为参数。如果程序可行,则所得到的显式安全控制器是划分状态空间上的分段Lipschitz连续函数。我们解决了不可行的情况下,通过解决参数化自适应控制障碍函数为基础的二次规划问题。大量的仿真结果表明状态空间划分和控制器的性能。
2022-04-21 cs.SY eess.SY math.OC
Matrix Control Barrier Functions
本文提出矩阵控制障碍函数,用矩阵值函数推广标量CBF框架,通过CBF-SDP为含非光滑集及布尔析取约束的安全集构建连续安全滤波器,并经无人机仿真与硬件验证。
2025-08-28 cs.SY eess.SY math.OC
SOS Construction of Compatible Control Lyapunov and Barrier Functions
本研究针对受约束多项式系统的闭环稳定性与安全性验证问题,结合CLF与CBF,基于两种Positivstellensatz推导SOS规划公式,可行时可构造相容的CLF与多个CBF。
2023-05-02 cs.SY eess.SY math.OC
Robustness of Control Barrier Functions for Safety Critical Control
University of Michigan(密歇根大学);University of California at Los Angles(加利福尼亚大学洛杉矶分校);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
本文研究了控制屏障函数在安全关键控制中的鲁棒性,提出扩展方法以应对系统扰动,并结合控制Lyapunov函数实现安全控制目标。
2016-12-05 cs.SY eess.SY math.OC
Linear-quadratic optimal sampled-data control problems: convergence result and Riccati theory
我们考虑一般线性控制系统和一般二次成本,其中状态随时间连续演化,控制被采样,即,在时间间隔的细分上分段恒定。这是一个线性二次最优采样数据控制问题的框架。作为第一个结果,我们证明了,作为采样周期趋于零,最优采样数据控制逐点收敛到最优永久控制。然后,我们扩展经典Riccati理论的采样数据控制框架,通过开发两种不同的方法:第一个使用最近建立的版本的庞特里亚金最大值原理的最优采样数据控制问题,第二个使用适当的版本的动态规划原则。反过来,我们得到一个闭环表达式的最佳采样数据控制的线性二次型问题。
2016-04-21 math.OC
Optimal Control Barrier Functions: Maximizing the Action Space Subject to Control Bounds
本文针对控制屏障函数的约束兼容性问题,提出构造最大化一阶和二阶约束下可行动作空间的最优CBF,证明其编码动力学运动基元并隐式建模未来轨迹,并通过仿真与线性CBF对比验证其有效性。
2024-02-27 cs.SY eess.SY math.OC
Time optimal sampled-data controls for heat equations
本文首先设计了一个具有采样控制的热方程的时间最优控制问题,然后用它来逼近具有分布控制的热方程的时间最优控制问题.从采样控制的角度来看,我们的设计是合理的。并通过相应的半离散(时变)时间最优控制问题,为时间最优分布控制问题的数值求解提供了一条正确的途径。研究这样一个时间最优采样控制问题是不容易的,因为它可能有无穷多个最优控制。我们发现这个问题之间的连接,一个最小范数采样数据控制问题和最小化问题。并得到了这些问题的一些性质。在此基础上,我们不仅建立了时间最优采样控制问题和时间最优分布控制问题之间关于采样周期的最优时间和最优控制的误差估计,而且证明了这种误差估计在某种意义下是最优的.
2017-01-22 math.OC
Compositional Construction of Control Barrier Functions for Interconnected Control Systems
在本文中,我们提供了一个合成框架,用于合成混合控制器的互连离散时间控制系统执行规范表示的共同Buchi自动机。特别是,我们首先分解给定的规范,以更简单的可达性任务的基础上,自动机表示补充原co-Buchi自动机。然后,我们提供了一个系统的方法来解决这些简单的可达性任务,通过计算相应的控制障碍函数。我们表明,这样的控制障碍函数可以构造组合,通过假设一些小增益类型的条件和组成所谓的本地控制障碍函数计算的子系统。我们提供了两个系统的技术来搜索局部控制障碍函数的子系统的基础上的平方和优化程序和反例引导归纳综合方法。最后,我们通过两个大规模的案例研究来说明我们的结果的有效性。
2020-02-01 cs.SY eess.SY math.DS
Control Barrier Functions for Stochastic Systems and Safety-critical Control Designs
针对随机系统安全关键控制难题,提出两类确保概率1安全的随机控制屏障函数充分条件,设计对应控制律,验证了安全集吸引性相关期望收敛性,经仿真验证方法有效。
2024-04-17 cs.SY eess.SY math.DS
Sampled-data implementation of derivative-dependent control using artificial delays
我们研究了依赖于输出及其导数的线性控制器的采样数据实现。首先,我们考虑一个相对度为$r\ge 2$的LTI系统,它可以用$r-1$的输出导数来镇定。然后,我们考虑二阶系统的PID控制。在这两种情况下,欧拉近似用于衍生物引起的延迟采样数据控制器。给定一个导数相关的控制器,稳定的系统,我们展示了如何选择的延迟采样数据控制器的参数,保持足够快的采样下的稳定性。最大采样周期从LMI获得,该LMI是使用延迟项的泰勒展开式导出的,其中延迟项由适当的Lyapunov-Krasovskii泛函补偿。最后,我们介绍了事件触发机制,可以减少用于稳定的采样控制信号的量。
2018-01-17 math.OC
Stability of Infinite-dimensional Sampled-data Systems with Unbounded Control Operators and Perturbations
研究了具有无界控制算子的无穷维采样系统指数稳定性的鲁棒性。我们考虑的无界扰动是所谓的Desch-Schappacher扰动,它产生,例如,从由偏微分方程描述的系统的边界摄动中导出。作为主要结果,我们表明,指数稳定的采样数据系统保持在所有Desch-Schappacher扰动在一定意义下足够小。
2022-02-21 math.OC
Optimal sampled-data control, and generalizations on time scales
本文对一般有限维非线性最优采样控制问题导出了庞特里亚金最大值原理的一个版本。我们的框架实际上是更一般的,我们对待最优控制问题的状态变量在一个给定的时间尺度(R的任意非空的闭子集),和控制变量在一个较小的时间尺度演变。因此,采样数据系统是一种特殊情况。我们的证明是基于适当的针状变分和Ekeland变分原理的建设。
2015-12-08 math.OC
Learning Robust Hybrid Control Barrier Functions for Uncertain Systems
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Google Brain Robotics(谷歌大脑机器人部门)
对鲁棒控制律的需求在安全关键应用中尤其重要。我们提出了鲁棒混合控制障碍函数作为一种手段来合成控制律,确保鲁棒安全。基于这一概念,我们制定了一个优化问题,学习鲁棒混合控制障碍函数的数据。我们确定充分条件的数据,使优化问题的可行性,确保正确的学习鲁棒混合控制障碍函数。我们的技术使我们能够安全地扩大指南针步态步行器的吸引力区域,该区域受到模型的不确定性。
2021-05-13 cs.LG cs.SY eess.SY
Pontryagin maximum principle for optimal sampled-data control problems
在这个简短的交流中,我们首先回顾了庞特里亚金最大值原理的一般有限维非线性最优采样控制问题的一个版本。这一结果最近在[L. Bourdin和E. Tr{é}lat,最优采样数据控制,以及时间尺度的推广,arXiv:1501.07361,2015]。然后,我们讨论了最优采样数据控制的最大化条件,可以看作是一个平均的弱最大化条件中规定的经典庞特里亚金最大值原理的最优(永久)控制。最后,应用这个定理,我们解决了一个线性二次的经典停车问题的基础上的例子。
2015-12-15 math.OC
Signal Reconstruction via H-infinity Sampled-Data Control Theory: Beyond the Shannon Paradigm
University of Florida(佛罗里达大学);Kyoto University(京都大学)
本文提出基于采样数据控制理论的新信号重构方法,通过稳定离散时间滤波器将问题转化为模拟性能优化问题,采用H无穷性能准则考虑采样间行为,提供稳定因果最优解计算方法,并讨论音频和图像重构应用。
2013-08-09 cs.IT cs.SY eess.SY
Convergence in nonlinear optimal sampled-data control problems
考虑一般的非线性有限维最优控制问题,并假设它有唯一的解,其状态用$x^*$表示。在适当的假设下,我们证明了当相应划分的范数趋于零时,采样数据问题的最优状态一致收敛于$x^*$.此外,应用庞特里亚金最大值原理的两个问题,我们证明,如果$x^*$有一个唯一的弱极值提升的costate $p$是正常的,那么采样数据问题的costate一致收敛到$p$。换句话说,在非简并假设下,在小分区的极限处,控制采样与庞特里亚金最大值原理的应用互换。
2023-02-06 math.OC
Robust Global Stabilizability by Means of Sampled-Data Control with Positive Sampling Rate
这项工作提出了一个概念的鲁棒可达性的一组从另一组恒定的控制。这个概念被用来构建一个控制策略,涉及顺序集到集的可达性,这保证了鲁棒全局稳定的非线性采样数据系统的正采样率。在常数控制下,给出了一个集合从另一个集合鲁棒可达的充分条件。最后,通过两个例子说明所提出的方法。
2007-11-20 math.OC
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
Active Noise Control with Sampled-Data Filtered-x Adaptive Algorithm
Kyoto University, Graduate School of Informatics(京都大学情报学研究科)
本文提出一种考虑二次路径连续时间行为的混合设计方法,利用提升技术分析连续时间系统,改进主动噪声控制的性能。
2013-08-15 cs.IT cs.SY eess.SY
Automated Synthesis of Safe Digital Controllers for Sampled-Data Stochastic Nonlinear Systems
我们提出了一种新的方法,为系统的非线性动态,噪声输出测量,和随机干扰的数字控制器的自动合成与正式的安全保证。我们的方法推导出数字控制器,使相应的闭环系统,建模为一个采样数据的随机控制系统,满足安全规格的概率高于给定的阈值。所提出的合成方法交替两个步骤:生成候选控制器PC,和验证的候选人。通过最大化安全概率的蒙特卡罗估计,并通过使用未经验证的ODE求解器来模拟系统,可以找到pc。因此,这样的候选是次优的,但是可以非常快速地生成。为了排除不稳定的候选控制器,我们证明并利用李雅普诺夫的采样数据非线性系统的不稳定性的间接方法。在随后的验证步骤中,我们使用基于SMT(可满足性模理论)的经验证的求解器来计算pc安全概率的数值和统计有效置信区间。如果这样获得的概率不高于阈值,我们通过增加控制器度来扩展候选者的搜索空间。我们评估我们的技术在三个案例研究:人工胰腺模型,动力系统控制模型,和一个四槽过程。
2019-01-10 cs.SC cs.SY eess.SY
Global Stability Results for Systems Under Sampled-Data Control
本文给出了有限维系统在零级保持的反馈控制作用下,一致输入输出稳定(UIOS)和一致输入状态稳定(UISS)的充分条件,这些条件分别用单李雅普诺夫函数和向量李雅普诺夫函数表示。
2006-12-09 math.OC
Learning Hybrid Control Barrier Functions from Data
KTH Royal Institute of Technology(瑞典皇家理工学院);University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Google Brain Robotics(谷歌大脑机器人)
由于缺乏系统的工具来获得安全的控制律的混杂系统,我们提出了一个基于优化的框架,从数据中学习可证明安全的控制律。特别是,我们假设一个设置中的系统动态是已知的,其中的数据表现出安全的系统行为是可用的。我们提出了混合控制障碍函数的混杂系统作为一种手段来合成安全的控制输入。基于这一概念,我们提出了一个基于优化的框架来学习这样的混合控制障碍函数从数据。重要的是,我们确定充分条件的数据,使优化问题的可行性,确保学习的混合控制障碍函数的正确性,因此系统的安全性。我们说明我们的研究结果在两个模拟研究,包括指南针步态步行。
2020-11-08 cs.LG cs.SY eess.SY
Impulse and sampled-data optimal control of heat equations, and error estimates
研究了具有周期终态约束的内控多维热传导方程在所有可能解上极小化某个二次泛函的最优控制问题。这个问题有唯一的最优解,它可以用一个由庞特里亚金最大值原理导出的最优性系统来表征。我们定义了这个最优控制问题的两个近似。第一个是一个脉冲近似,并考虑一个系统的线性热方程与脉冲控制。第二个是通过采样和保持程序应用到控制,导致到一个采样数据近似的受控热方程。我们证明了这两个问题有一个唯一的最优解,我们建立精确的误差估计的最优控制和最优状态的初始问题,其脉冲和采样数据的近似。
2015-09-19 math.OC
Unified Riccati theory for optimal permanent and sampled-data control problems in finite and infinite time horizons
我们重新审视和扩展Riccati理论,统一连续时间线性二次最优永久和采样数据控制问题,在有限和无限的时间范围。我们证明了:当时间范围T趋于$+\infty$时,从采样数据差分Riccati方程(SD-DRE)过渡到采样数据代数Riccati方程(SD-ARE),从常微分Riccati方程(P-DRE)过渡到常代数Riccati方程(P-ARE);--当时间分区$Δ$的最大步长趋于$0$时,从(SD-DRE)转到(P-DRE),从(SD-ARE)到(P-ARE),我们的符号和分析提供了一个统一的框架来解决所有相应的结果.
2020-02-11 math.OC
Sufficient Lie Algebraic Conditions for Sampled-Data Feedback Stabilizability of Affine in the Control Nonlinear Systems
对于一般的非线性自治系统,通过时变采样数据反馈,建立了半全局渐近稳定的可能性的李雅普诺夫特征。利用这一结果,我们得到了具有非零漂移项的控制非线性系统的仿射采样反馈半全局镇定的李代数充分条件。相应的命题构成了反馈镇定的“Artstein-Sontag”定理的推广。
2015-09-09 math.OC
Loop-Back Interference Suppression for OFDM Signals via Sampled-Data Control
Graduate School of Informatics, Kyoto University(京都大学情报大学院)
本文提出利用采样数据H∞设计数字滤波器,以稳定系统并抑制连续时间干扰,通过仿真验证方法有效性。
2015-04-03 cs.IT cs.SY eess.SY
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
On model predictive control with sampled-data input for output tracking with prescribed performance
提出一种带采样数据输入的MPC方案,通过显式推导控制输入与采样频率边界,在无需终端条件和长预测时域下实现相对阶为一系统的预设性能输出跟踪。
2024-03-27 math.OC
Iterative Convex Optimization for Model Predictive Control with Discrete-Time High-Order Control Barrier Functions
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Boston University(波士顿大学)
针对含安全约束的MPC实时求解难题,提出迭代凸优化框架,通过逐时步线性化动力学与DHOCBF约束,支持任意相对度并兼顾安全保证与计算效率。
2023-07-13 cs.RO cs.SY eess.SY
Sampled-data and event-triggered control of globally Lipschitz infinite-dimensional systems
本文证明紧致反馈指数镇定的线性无限维系统可通过足够小扇区界和采样时间的采样数据反馈镇定,并提出减少切换事件的事件触发控制方案,以Sturm-Liouville系统为例验证。
2025-03-31 math.OC
A General Class of Control Lyapunov Functions and Sampled-Data Stabilization
目前的工作扩展了第二作者最近的结果关于采样数据反馈镇定的仿射控制的非线性系统与非零漂移项,在存在的广义控制李雅普诺夫函数与适当的李代数假设有关的系统的动态。目前的工作的主要结果,构成了一个推广的著名的“Artstein-Sontag”定理渐近稳定的几乎光滑的反馈控制器。该分析仅限于具有非零漂移项的仿射单输入非线性系统,但其结果可以很容易地推广到多输入情况。一个说明性的例子所得出的结果。
2019-08-02 math.OC
Aperiodic Sampled-Data Control via Explicit Transmission Mapping: A Set Invariance Approach
事件触发控制和自触发控制是近年来提出的一种减少网络化控制系统通信资源的有效控制策略。本文基于集合不变性理论,提出了一类具有输入和状态约束的线性离散系统的自触发控制策略。所提出的方案不仅实现了网络控制系统的通信减少,而且保证了原点的渐近稳定性和约束满足。数值模拟算例验证了所提方法的有效性。
2018-01-17 math.OC