Stability Analysis and State-Feedback Stabilization of LPV Time-Delay Systems with Piecewise Constant Parameters subject to Spontaneous Poissonian Jumps
本文讨论了具有参数依赖时滞的线性变参数系统在参数为随机分段常数的条件下的Poissonian跳跃的稳定性分析。基于随机Lyapunov-Krasovskii泛函,我们还提供了充分的综合条件的增益调度状态反馈控制器的记忆参数依赖的线性矩阵不等式(LMI)。由于积分项的存在,这种合成条件在计算上是难以处理的。然而,我们表明,这些LMI可以等价地表示为积分自由的LMI,这是计算上容易处理的。最后通过实例说明了所得结果的适用性。
2021-02-09 cs.SY eess.SY
State Feedback Control of State-Delayed LPV Systems using Dynamic IQCs
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文提出基于动态IQCs的LPV系统状态反馈控制方法,通过参数依赖Lyapunov函数和IQCs结合,实现延迟依赖的控制器设计,提升控制性能与鲁棒性。
2026-03-07 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
IQC-Based Output-Feedback Control of LPV Systems with Time-Varying Input Delays
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文提出基于IQC框架的LPV系统输出反馈控制方法,通过参数依赖的Lyapunov函数和动态IQC乘子,解决具有时变输入延迟的$\mathcal{H}_\infty$控制问题,提高性能和计算效率。
2026-03-08 cs.SY eess.SY math.OC
Robust delay-dependent LPV output-feedback blood pressure control with real-time Bayesian estimation
平均动脉压(MAP)动态估计及其自动调节对危重患者的临床和急救复苏具有重要意义。为了解决患者对血管活性药物输注的MAP响应的可变性和复杂性,考虑具有变化的时间延迟的参数变化模型来描述响应于药物的MAP动力学。通过基于贝叶斯的多模型平方根体积卡尔曼滤波方法进行的变化的参数和延迟的估计。利用采集的动物实验数据进行的估计结果验证了所提出的随机行走动力学辨识方法的有效性。根据估计算法,通过时间延迟线性参数变化(LPV)控制技术进行自动给药方案,以调节患者的MAP响应。在这方面,LPV增益调度输出反馈控制器的设计,以满足跟踪所需的参考MAP目标的MAP响应的要求,并保证对范数有界的不确定性和干扰的鲁棒性。在这种情况下,参数依赖的Lyapunov-Krasovskii泛函的任意变化的时间延迟的一般LPV系统的鲁棒镇定的充分条件,并提供了一个凸线性矩阵不等式(LMI)约束框架的结果。最后,为了评估所提出的MAP调节方法的性能,进行了闭环仿真,结果证实了所提出的控制方法对各种模拟临床场景的有效性。
2019-09-28 cs.SY eess.SY
Delay-Dependent Output-Feedback Control for Blood Pressure Regulation Using LPV Techniques
本文提出了一种依赖于延迟的变参数控制设计方法,以解决自动血压调节问题的关键病人复苏使用闭环管理的血管加压药。将接受静脉内血管活性药物治疗的患者的平均动脉压(MAP)响应建模为线性参数变化(LPV)模型,其中变化的模型参数和变化的时间延迟被认为是系统的调度参数。利用参数相关的Lyapunov-Krasovskii泛函设计了一个输出反馈动态控制器,以满足闭环稳定性和参考MAP跟踪要求。的综合条件制定的线性矩阵不等式(LMI)的特点诱导$\mathcal{L}_2$范数性能规格的闭环系统。所提出的控制方法的主要目标是在存在由时变模型参数和大的时变延迟所造成的限制的情况下跟踪MAP参考命令并将血压维持在命令设定点的允许范围内,避免不期望的过冲和缓慢响应,并提供平稳的药物注射。最后,为了评估所提出的LPV血压调节方法的性能,进行了闭环仿真,结果证实了所提出的控制方法对各种模拟场景的有效性。
2019-09-28 cs.SY eess.SY
Sparse Actuation for LPV Systems with Full-State Feedback in $\mathcal{H}_2/\mathcal{H}_\infty$ Framework
本文首次针对 LPV 非线性系统提出一种凸优化框架,通过在 $l_1$ 意义上最小化驱动器幅度限制来实现稀疏驱动,并在 $\mathcal{H}_2/\mathcal{H}_\infty$ 意义上保证闭环性能,最后在柔性机翼振动控制中验证了该方法。
2025-09-11 cs.SY eess.SY math.OC
Incremental Dissipativity based Control of Discrete-Time Nonlinear Systems via the LPV Framework
与线性时不变系统不同,对于非线性系统,不存在一个包含性能整形的系统凸控制器设计的通用框架。线性变参数(LPV)框架试图通过扩展凸LTI合成结果来弥合这一差距,使得它们可以应用于非线性系统。然而,最近的文献表明,天真的应用LPV框架可能无法保证所需的渐近稳定性保证非线性系统。增量耗散理论已成功地用于文献中,以克服这些问题的连续时间(CT)系统。然而,到目前为止,还没有解决方案已经提出了基于输出反馈的增量控制的离散时间(DT)的情况下。利用DT非线性系统增量耗散性凸分析的最新结果,在LPV框架下,提出了一种凸输出反馈控制器综合方法,以保证DT非线性系统的闭环增量耗散性。所提出的方法应用于一个仿真例子,证明了改进的稳定性和性能相比,一个标准的LPV控制器的设计。
2021-10-01 cs.SY eess.SY
Stability analysis and state-feedback control of LPV systems with piecewise constant parameters subject to spontaneous Poissonian jumps
本文研究了受自发泊松跳跃影响的分段常数参数LPV系统的稳定性与性能分析,提出基于无限维LMI问题的充分条件,并通过示例验证了方法的有效性。
2018-02-20 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Linear Parameter Varying Output Feedback Control of Permanent Magnet Synchronous Motors
针对表面式永磁同步电动机(SPMSM)的速度调节问题,研究了一种鲁棒输出反馈线性变参数(LPV)增益调度控制器的设计。电机动力学定义在$α- β$静止参考系和参数变化的模型配方提供描述的SPMSM非线性动力学。在这种情况下,鲁棒增益调度LPV输出反馈动态控制器的设计,以满足闭环系统的渐近稳定性和满足期望的性能要求,以及,保证对系统参数摄动和转矩负载扰动的鲁棒性。在LPV建模和后续控制设计中考虑了电机运行期间温度变化对绕组电阻和磁通量的实时影响,以解决电机响应中的退磁效应。在凸线性矩阵不等式(LMI)优化框架中,制定了控制器的综合条件。最后,所提出的控制策略的有效性进行了评估,在仿真研究,并将结果进行比较,传统的磁场定向控制(FOC)方法的结果。闭环仿真研究表明,所提出的LPV控制器提供了改进的瞬态响应的建立时间,超调,和扰动抑制跟踪速度分布的影响下的参数和温度变化和负载扰动。
2020-06-24 cs.SY eess.SY
Event-Triggered l2-Optimal Formation Control with State-Estimation for Agents Modeled as LPV Systems
针对多面体均匀调度线性变参数(LPV)多智能体系统(MAS)的事件触发编队控制问题,提出了一种具有不同估计器的分布式方案。每个智能体由一个时间触发的内反馈环和一个更大的事件触发的外反馈环组成,以跟踪编队参考信号并抑制输入和输出噪声。如果违反了本地事件触发条件,则通过通信网络关闭事件触发的外部反馈回路。事件触发条件仅基于本地可用信息。为了设计控制器,一个合成问题被配制成一个线性矩阵不等式的假设下,一个单一的代理的大小,本地估计触发与相邻代理的相互通信事件,如果违反事件触发条件。设计过程保证稳定性和有界l2性能。此外,对于给定的控制器,估计器是可互换的。我们在仿真中比较零阶保持,开环估计,和闭环估计策略。模拟试验进行了非完整的动态单轮建模为多面体LPV系统。
2022-09-05 cs.SY eess.SY math.OC
A Linear Parameter-Varying Approach to Data Predictive Control
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);University of Stuttgart, Institute for Systems Theory and Automatic Control(斯图加特大学系统与自动控制系统研究所);Institute for Electrical Engineering in Medicine, Universität zu Lübeck(吕贝克大学医学电气工程学院);Systems and Control Lab, Institute for Computer Science and Control(计算机科学与控制研究所系统与控制实验室)
本文提出了一种基于线性参数变化方法的数据驱动预测控制策略,通过终端成分保证系统稳定性和可行性,并通过仿真验证其在非线性系统中的有效性。
2025-10-27 cs.SY eess.SY
Nonlinear parameter-varying state-feedback design for a gyroscope using virtual control contraction metrics
提出了一种基于虚拟控制收缩度量(VCCM)的非线性变参数(NPV)方法,设计了控制力矩陀螺(CMG)的状态反馈控制器,以跟踪用户定义的轨迹集。这种基于VCCM的非线性稳定和性能综合方法,这是类似于线性参数变化(LPV)控制方法,允许实现精确的保证指数稳定性和$\mathcal{L}_2$增益性能的非线性系统的所有轨迹从预定的集合,这是不是与传统的LPV方法的情况。在完全和欠驱动的CMG操作模式进行的仿真和实验研究表明,这种方法相比,标准的LPV控制方法的有效性。
2021-04-11 cs.SY eess.SY math.OC
An Improved Approach for Output Feedback Model Predictive Control of Hybrid Systems
本文针对LPV及混合系统提出一种基于准最小-最大算法的改进鲁棒模型预测控制方案,通过新代价函数和不确定性处理,在LMI输入约束下保证鲁棒稳定性并减少切换扰动。
2023-11-29 cs.SY eess.SY
Graph-Based Conditions for Feedback Stabilization of Switched and LPV Systems
本文提出基于图论和路径完备李雅普诺夫函数的新条件,通过LMI设计切换线性系统的鲁棒和模式依赖分段线性反馈控制器,实现镇定。
2023-06-20 cs.SY eess.SY math.OC
Dissipativity-based $\mathcal{L}_2$ gain-scheduled static output feedback design for rational LPV systems
本文研究有理 LPV 系统的 $\mathcal{L}_2$ 增益镇定问题,通过微分-代数表示、严格 QSR 耗散性、Finsler 引理和线性零化子给出多面体 LMI 形式的静态输出反馈设计条件。
2021-07-02 cs.SY eess.SY math.OC
Stability Analysis of a Feedback-linearization-based Controller with Saturation: A Tilt Vehicle with the Penguin-inspired Gait Plan
控制信号中的饱和会对基于反馈线性化的控制器的稳定性证明提出挑战,甚至导致系统不稳定[1]。因此,建立了几种方法来避免达到饱和界限[2,3]。同时,为了帮助设计四倾转旋翼机的控制器,[1]对倾转飞行器进行了建模,并实现了基于反馈线性化的控制器。在这篇文章中,我们提供了一个步态规划,这种倾斜的机器人和控制它利用反馈线性化。由于控制信号中存在饱和现象,我们基于李雅普诺夫理论研究了系统的稳定性。
2021-11-29 cs.SY eess.SY
Memory Resilient Gain-scheduled State-Feedback Control of Uncertain LTI/LPV Systems with Time-Varying Delays
KTH, School of Mathematics(瑞典皇家理工学院数学学院);GIPSA-Lab, Departement of Control Systems (former LAG), Grenoble Universités, ENSE 3(格勒诺布尔大学 GIPSA 实验室控制系统系(原 LAG));IRCCyN - Centrale de Nantes(南特中央理工学院 IRCCyN)
针对具有时变时滞的不确定LTI/LPV系统,提出一种通过状态反馈控制器实现鲁棒镇定且对时滞不确定性具有弹性的方法,并统一了无记忆和精确记忆控制器。
2012-04-04 cs.SY eess.SY math.CA
Robust Output Feedback Stabilization of Multivariable Invertible Nonlinear Systems: A Feedback Linearization-Based Method
研究了一类多输入多输出可逆非线性系统的鲁棒输出反馈镇定问题,在适当的假设条件下,可以设计基于反馈线性化的“理想”状态反馈.通过系统地设计一组扩展的低功耗高增益观测器,我们表明,这种“理想”的线性化反馈律可以近似估计,它提供了一个强大的输出反馈稳定器,使所得到的闭环系统的原点是半全局渐近稳定的。
2021-01-05 cs.SY eess.SY
Linear Parameter Varying Representation of a class of MIMO Nonlinear Systems
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
本文提出了一种系统化的线性参数变化(LPV)嵌入方法,从具有非线性反馈块(NLFR)的多输入多输出(MIMO)线性分数表示出发,通过自动分解模型中的静态非线性块,得到LPV-LFR或具有调度依赖性的LPV状态空间模型,从而方便选择调度变量并利用非线性识别工具估计LPV模型。
2018-09-13 cs.SY eess.SY
Feedback Linearization for Quadrotors UAV
在论文“Control Design for UAV Quadrotor via Embedded Model Control”[1]中,作者基于嵌入式模型控制(EMC)方法结合反馈线性化(FL)设计了一个完整的UAV四旋翼控制单元;当应用于非线性系统时。具体来说,[1]提出使用FL作为设计EMC状态和干扰预测器的内部模型的新方法。为了支持文献[1]中的论述,本文对文献[1]中的无人机四旋翼反馈线性化模型进行了逐步推导。
2019-06-10 cs.SY eess.SY
Data-Driven Feedback Linearization of Nonlinear Systems with Periodic Orbits in the Zero-Dynamics
在这篇文章中,我们提出了数据驱动反馈线性化的非线性系统的周期轨道的零动态。这种情况下是具有挑战性的数据驱动的控制设计,因为在离散化的内部动态的高阶项出现作为扰动输入的可控子系统的规范形式。我们的设计由两部分组成:一个基于数据驱动反馈线性化的控制器和一个两部分的估计器,它可以重建非线性系统的标准形中的未知非线性项。我们研究了闭环非线性系统的正规形中子系统之间的耦合效应,并得出结论:这种耦合的存在阻止了可控状态的渐近收敛。我们还表明,在可控状态的估计误差与采样时间成线性比例。最后,我们提出了一个基于仿真的数据驱动反馈线性化的验证。
2022-11-21 cs.SY eess.SY
Data-Driven Deep Learning Based Feedback Linearization of Systems with Unknown Dynamics
本文提出一种基于数据驱动深度学习的方法,利用深度神经网络和可逆神经网络学习未知动态单输入非线性系统的反馈线性化,并通过仿真验证了其有效性及控制器在原系统中的闭环表现。
2023-05-21 cs.SY eess.SY
Modeling and Nonlinear Control of Gantry Crane Using Feedback Linearization Method
本文采用拉格朗日方法建立门式起重机动态模型,并利用LQR方法设计状态反馈增益矩阵,通过反馈线性化方法实现非线性控制,验证了其在提高定位精度和稳定性方面的有效性。
2014-05-22 cs.SY eess.SY
Missile Acceleration Controller Design using PI and Time-Delay Adaptive Feedback Linearization Methodology
Agency for Defense Development (ADD)(国防开发局);Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)(韩国科学技术院)
针对导弹加速度控制中非最小相位特性和模型不确定性问题,提出一种结合时滞自适应补偿和PI控制器的级联反馈线性化方法。
2013-10-17 cs.SY eess.SY
State Drift and Gait Plan in Feedback Linearization Control of A Tilt Vehicle
为了稳定传统的四旋翼,简化的等效飞行器,例如,自动驾驶汽车,开发测试所设计的控制器。在此基础上,开发了各种基于反馈线性化的控制器。然而,随着倾转旋翼概念的发展,还缺乏简化或等效的模型。实际上,倾斜结构在车辆中相对不常见。在本研究中,我们提出了一个独特的虚拟车辆与倾斜结构,这是帮助评估的倾斜结构目标控制器的性能。随后,一个现象,状态漂移,在控制过驱动的倾斜结构的反馈线性化。目前倾转旋翼机控制器的设计研究中,状态漂移是一个很容易忽略的问题。我们报告了这种现象,并提供了一种潜在的方法来避免这种行为。
2022-03-24 cs.SY eess.SY
Singular Zone in Quadrotor Yaw-Position Feedback Linearization
众所周知,传统的四旋翼机是欠驱动MIMO系统。输入的数量小于自由度。控制这种非完整系统的一种方法是反馈线性化。在频繁引用(305次)的应用中,选择偏航和位置作为控制变量。据报道,在他们的δ矩阵中没有发现奇异性,使得在很宽的范围内应用反演成为可能。然而,我们发现在感兴趣的范围内被忽略的奇异区。未报告的奇异区域可能会导致控制器设计失败。本文将这一不可逆区域形象化,并详细说明了推导过程。
2021-10-27 cs.SY eess.SY
On the constrained feedback linearization control based on the MILP representation of a ReLU-ANN
本文研究利用ReLU人工神经网络近似反馈线性化中的复杂约束,转化为混合整数线性约束,集成于稳定控制架构,确保模型预测控制中的约束满足,并通过仿真验证。
2024-05-24 cs.SY eess.SY
Data-Driven Feedback Linearization using the Koopman Generator
本文将反馈线性化几何视角与Koopman算子理论结合,提出数据驱动算法KGFL,通过函数字典和最小二乘实现反馈线性化,数值验证了算法有效性及字典、数据规模的影响。
2023-11-07 cs.SY eess.SY math.OC
Mechanical feedback linearization of single-input mechanical control systems
本文提出专为机械控制系统设计的机械反馈线性化方法,其核心在于保持系统机械结构,并为单输入系统给出仅通过微分和代数运算即可验证的充要条件。
2022-12-31 cs.SY eess.SY math.OC
Aircraft trajectory control with feedback linearization for general nonlinear system
China Aerodynamics Research and Development Center(中国空气动力研究与发展中心);China State Key Laboratory of Aerodynamics(中国空气动力学国家重点实验室)
本文提出一种基于反馈线性化的控制方法,用于解决通用非线性系统的轨迹控制问题,通过Lyapunov稳定性理论有效求解非线性隐式代数控制方程,并证明控制器可用于无逆的定值控制,同时通过积分控制技术提高鲁棒性。
2017-12-28 cs.SY eess.SY
Vibration control of a rotating cantilever beam using piezoelectric actuator and feedback linearization method
各种结构的振动,如涡轮机叶片,直升机和各种旋转机器人手臂,可能会损坏结构并破坏其性能和平衡。因此,研究此类结构的减振与控制具有重要意义。本文研究了压电层存在时旋转梁的耦合非线性振动。利用Von Karman应变位移导出了势方程。基于Hamilton原理建立了系统的非线性运动方程,并利用假设模态法推导了系统的两个常微分方程。此外,还提出了一种反馈线性化控制策略来抑制旋转梁的振动。根据运动方程,弯曲和扭转振动耦合。因此,弯曲模式的控制可以导致整个系统的控制。
2020-03-23 cs.SY eess.SY
Feedback linearization of nonlinear differential-algebraic control systems
本文研究非线性微分代数控制系统的反馈线性化问题。我们考虑两种反馈等价,即(局部)定义在整个广义状态空间上的外反馈等价和定义在局部最大受控不变子流形上的内反馈等价(即,在存在解决方案的集合上)。借助驱动变量显式化的概念,给出了DACS局部内反馈线性化和局部外反馈线性化的充要条件,该显式化概念将一类常微分方程控制系统(ODECSs)附加到给定的DACS上.我们发现,反馈线性化的DACS是密切相关的显式系统的线性化分布的对合性。最后,我们应用我们的结果反馈线性化的DAC系统的学术例子和约束机械系统。
2021-05-30 cs.SY eess.SY math.OC
Feedback Linearization for Quadrotors with a Learned Acceleration Error Model
The Robotics Institute, Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学机器人研究所)
针对多旋翼飞行器,提出了一种改进的反馈线性化控制器,引入了加速度误差模型和推力输入延迟抑制模型。反馈线性化控制器在理论上是有吸引力的,但是它们的性能在真实系统中受到影响,其中真实系统与已知系统模型不匹配。我们采取了一个步骤,通过学习加速度误差模型,在位置控制器中应用该模型,并进一步将其传播到姿态控制器,以减少这些鲁棒性问题。我们展示了这种方法如何提高性能的标准反馈线性化控制器中存在的未建模动态和可重复的外部干扰在仿真和硬件实验。我们还表明,我们的推力控制输入延迟模型改善了硬件系统的阶跃响应。
2021-05-28 cs.RO cs.SY eess.SY
Adaptive Covariance Kalman Filtering and Nonlinear Decoupling Control via Feedback Linearization for a Three-Tank Process
Institut Teknologi Sepuluh Nopember(印尼理工学院)
针对三水箱过程,采用自适应协方差卡尔曼滤波进行状态估计,并设计线性状态反馈控制器和基于反馈线性化的非线性解耦控制器,实现参考跟踪。
2026-06-23 cs.SY eess.SY
Feedback Linearization-based Guidance Law for Guaranteed Interception
本文提出基于输入-输出反馈线性化的制导律,通过模糊逻辑融合和修正函数分别解决距离和视线测量中的奇异与发散问题,蒙特卡洛模拟验证了在控制限制下实现可靠拦截。
2025-09-09 cs.SY eess.SY
Geometric and Feedback Linearization on UAV: Review
Zhejiang University(浙江大学);The University of Tokyo(东京大学)
本综述系统梳理了无人机中几何控制与反馈线性化两种控制范式的理论基础、实际应用、优势挑战及研究趋势,旨在为无人机控制提供全面参考。
2023-11-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Direct data-driven state-feedback control of general nonlinear systems
本文利用速度形式的 LPV 表示和 Fundamental Lemma,仅凭单段数据与预定义基函数直接综合非线性状态反馈律,保证闭环相对任意平衡点的稳定性与耗散性。
2023-09-26 cs.SY eess.SY
Direct Data-Driven State-Feedback Control of Linear Parameter-Varying Systems
本研究提出仅从单次数据序列直接综合线性参数变化系统状态反馈控制器的方法,通过求解半定规划保证闭环稳定性与性能,并具备处理噪声数据的能力,仿真验证了其竞争力。
2024-12-27 cs.SY eess.SY
A Complex-Valued Feedback Linearization-Based Controller for a Voltage Source Inverter Tied to the Grid via a Second-Order Filter
本文提出一种基于复值反馈线性化的非线性控制器,用于通过二阶滤波器并网的电压源逆变器,在弱电网下实现良好性能。
2025-02-25 cs.SY eess.SY
Feedback Linearization for Replicator Dynamics: A Control Framework for Evolutionary Game Convergence
本文首次将反馈线性化用于复制子动力学,提出一种控制框架,使非收敛演化博弈达到全局渐近稳定收敛。
2025-08-18 cs.GT cs.MA cs.SY
Feedback Linearization Control for Systems with Mismatched Uncertainties via Disturbance Observers
针对非匹配不确定性,提出了一种基于自学习干扰观测器(SLDO)的反馈线性化控制方法。基于BNDO的FLC(FLC-BNDO)仅对非匹配时不变不确定性表现出鲁棒控制性能,而基于SLDO的FLC(FLC-SLDO)对非匹配时不变和非匹配时变不确定性表现出鲁棒控制性能,且在不存在非匹配不确定性时,两者均保持标称控制性能。在SLDO的估计方案中,BNDO被用来提供一个传统的估计律,它被用作第二类神经模糊系统(T2 NFS)的学习误差,T2 NFS学习不匹配的不确定性。因此,T2 NFS在非常短的时间内完全地对估计信号进行总体控制,并且给出对于干扰的无偏估计结果。针对区间二型模糊逻辑系统,提出了一种基于滑模控制理论的学习算法。对于具有不匹配不确定性的二阶非线性系统,证明了整个系统的稳定性。仿真结果表明,FLC-SLDO的控制性能优于传统的FLC、带积分作用的FLC(FLC-I)和FLC-BNDO。
2021-03-21 cs.SY eess.SY
A fuzzy feedback linearization scheme applied to vibration control of a smart structure
智能结构通常被设计成具有刺激-响应机制,以模仿生命系统的自动调节过程。在这项工作中,为了模拟这种自然和自我调节的行为,模糊反馈线性化计划应用于形状记忆两杆桁架。该结构系统具有本构和几何非线性,表现出快速通过行为和混沌动力学。在此基础上,采用非线性控制器对混沌智能桁架进行振动抑制。控制方案主要是基于反馈线性化和增强的模糊推理系统,以应付建模不准确和外部干扰。整体控制系统的性能进行评估,通过数值模拟,促进减振和避免跳通行为。
2022-06-14 cs.SY eess.SY math.OC
A Nonlinear Scaling-based Design of Control Lyapunov-barrier Function for Relative Degree 2 Case and its Application to Safe Feedback Linearization
针对相对阶大于1时CLBF设计困难的问题,提出利用sigmoid函数缩放CLF在不安全集上的值来构建CLBF的系统设计方法,并将其应用于平面机器人机械臂的安全反馈线性化控制。
2025-09-18 cs.SY eess.SY
Feedback linearization through the lens of data
针对需用实验数据求解的未知系统反馈线性化问题,提出通过计算数据相关矩阵零空间从候选函数库学习坐标变换与线性化控制器的方法,且解在整个关注状态空间有效。
2024-06-24 cs.SY eess.SY math.OC
An Algorithm for Local Transverse Feedback Linearization
给定一个多输入、非线性、时不变的控制仿射系统和一个受控不变的、封闭的、嵌入的子流形$\mathsf{N}$,局部横向反馈线性化(TFL)问题寻求一个坐标和反馈变换,使得在变换后的坐标中,控制系统相对于$\mathsf{N}$的横向演化的动力学是线性的、时不变的和可控的。转换后的系统被称为TFL标准形式。可检查的充要条件,这个问题是可解的,但不幸的是,文献没有提出一个处方,构造所需的多输入系统的转换。在这篇文章中,我们提出了一种算法,产生一个虚拟的输出适当的向量相对程度,使用输入-输出反馈线性化,使系统TFL规范形式。该程序是基于TFL的对偶条件,是从根本上不同于现有的方法,如GS和混合算法,因为“所需的”零动态流形$\mathsf{N}$。该算法是第一个考虑到所需的零动态流形。
2022-04-28 cs.SY eess.SY math.OC
Feedback Linearization based on Gaussian Processes with event-triggered Online Learning
将控制工程与来自机器学习的非参数建模技术相结合,允许使用数据驱动模型在没有分析描述的情况下进行控制系统。大多数现有方法将学习(即,基于固定数据集的系统辨识)和控制(即,基于模型的控制律的执行)分离。这种分离使得性能对训练数据的初始选择高度敏感,并且可能需要非常大的数据集。本文提出了一种利用在线闭环辨识的学习反馈线性化控制律。所采用的高斯过程模型更新其训练数据,只有当模型的不确定性变得太大。这种事件触发的在线学习确保了高数据效率,从而降低了计算复杂度,这是在实时约束下使用高斯过程的主要障碍。我们提出了数据点的安全遗忘策略,以遵守预算约束并进一步提高数据效率。我们所提出的事件触发法下的跟踪误差的渐近稳定性,并在仿真中说明了有效的识别和控制。
2019-11-15 cs.SY eess.SY
Feedback Linearization and Control of a Grid-Forming Power Converter in an Islanded Microgrid
University of New Hampshire(新罕布什尔大学)
针对孤岛微电网中构网型逆变器,提出基于全状态反馈线性化的控制方法,消除旋转耦合、电阻压降和负载电导的非线性影响,使系统表现为两个独立双积分器,并通过极点配置设计响应。
2026-06-06 cs.SY eess.SY
Advanced Feedback Linearization Control for Tiltrotor UAVs: Gait Plan, Controller Design, and Stability Analysis
The University of Tokyo(东京大学)
本研究提出步态规划、不可接受姿态曲线和双色地图定理,解决反馈线性化在倾转旋翼机中的过强控制信号、奇异解耦矩阵和饱和问题,并首次给出带饱和的稳定性证明。
2023-11-12 cs.RO cs.SY eess.SY
Dynamic feedback linearization of two-input control systems via successive one-fold prolongations
提出一种通过逐次一重控制延拓实现两输入系统动态反馈线性化的构造性算法,利用非对合分布的余秩一对合子分布给出平坦性充分条件。
2025-05-10 cs.SY eess.SY math.OC
Multi-Parametric Extremum Seeking-based Auto-Tuning for Robust Input-Output Linearization Control
Mitsubishi Electric Research Laboratories(三菱电机研究实验室)
本文研究了一类非线性系统迭代反馈增益调谐问题,提出基于多参数极值搜索的鲁棒输入输出线性化控制方法,实现系统输出跟踪误差的全局一致有界性和鲁棒性。
2014-09-07 cs.SY eess.SY
Control of Mechanical Systems via Feedback Linearization Based on Black-Box Gaussian Process Models
Mitsubishi Electric Research Laboratories(三菱电机研究实验室);University of Padova(帕多瓦大学)
在本文中,我们考虑使用黑箱高斯过程(GP)模型的轨迹跟踪控制的反馈线性化的基础上,在机械系统的背景下。我们考虑了两种策略。第一个计算控制输入直接使用GP模型,而第二个计算输入后,估计的各个组成部分的动态。我们测试了这两种策略的模拟机械手与七个自由度,也不同的GP内核的选择。结果表明,第二个实现是更强大的w.r.t.核选择和模型不准确。此外,关于内核的选择,所获得的性能表明,使用结构化内核,如多项式内核,是有利的,因为它的有效性与这两种策略。
2021-05-02 cs.RO cs.SY eess.SY
Approximate Feedback Linearization for a Nonlinear Hyperbolic PDE Class -- Part II: Neural Operator
University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
研究一类非线性双曲型偏微分方程,证明截断控制器的性质,通过神经算子学习控制器,训练后无需再求解内核方程,闭环具有实际稳定性。
2026-07-07 cs.SY eess.SY math.OC
Approximate Feedback Linearization for a Nonlinear Hyperbolic PDE Class -- Part I: Volterra Truncation
University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
研究非线性双曲型偏微分方程,通过沃尔泰拉截断低阶控制器,利用高阶项在原点附近可忽略特性,限制初始条件大小恢复稳定性,建立空间上确界结果。
2026-07-07 cs.SY eess.SY math.OC