On-line Capacity Estimation for Lithium-ion Battery Cells via an Electrochemical Model-based Adaptive Interconnected Observer
电池老化是一个自然的过程，会导致容量和功率衰减，导致性能随着时间和使用而逐渐下降。由于缺乏直接测量，老化电池的充电状态（SOC）和健康状态（SOH）监测对电池管理系统（BMS）提出了挑战性的任务。基于电化学模型的估计算法考虑了老化对物理电池参数的影响，可以提供关于电池可用寿命内锂浓度和电池容量的准确信息。温度依赖的电化学模型，增强的单粒子模型（ESPM），形成了自适应互连观测器的合成的基础，该观测器利用容量和功率衰减之间的关系，由于固体电解质界面层（SEI）的生长，为了实现状态的组合估计（两个电极中的锂浓度和电池容量）和老化敏感的传输参数（阳极扩散系数和SEI层离子电导率）。利用李雅普诺夫理论推导了自适应观测器的实用稳定性条件。对实验数据的验证结果表明，有界容量估计误差在其真实值的2%以内。此外，容量估计的有效性进行了测试，为两个细胞在不同阶段的老化。研究了容量估计在测量噪声和传感器偏差下的鲁棒性。
2021-06-24 cs.SY eess.SY
Decentralized Measurement Feedback Stabilization of Large-scale Systems via Control Vector Lyapunov Functions
Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；UNSW Canberra at the Australian Defence Force Academy（澳大利亚国防军学院新南威尔士大学堪培拉校区）
本文研究非线性互联系统的去中心化测量反馈稳定问题，提出输出控制向量李雅普诺夫函数概念，讨论了稳定条件，并通过例子展示方法。
2013-10-28 cs.SY eess.SY math.OC
Sub-Optimal Moving Horizon Estimation in Feedback Control of Linear Constrained Systems
本文针对计算能力受限平台，提出以固定迭代次数次优求解MHE优化问题，并利用小增益定理给出保证闭环系统输入到状态稳定的迭代次数条件。
2023-04-13 cs.SY eess.SY
Optimal discrete-time output feedback control for multi-area load frequency control using evolutionary programming
College of Technology at Al-Baha, Electrical Technology Department, Al-Baha, Saudi Arabia（阿尔巴哈技术学院）
本文通过重叠去中心化技术将原系统分解为子系统，并利用进化编程技术设计离散时间输出反馈控制，以实现多区域负荷频率控制的目标并提高其性能。
2019-03-07 cs.SY eess.SP eess.SY
Controller Design for Bilinear Neural Feedback Loops
针对含神经网络的双线性非仿射控制系统，提出结合线性分式表示与线性参数变化控制的框架，通过求解线性矩阵不等式保证局部指数稳定性，适用于在线应用并提供深度神经网络稳定性分析工具。
2025-05-30 cs.SY eess.SY
Distributed Output-Feedback LQG Control with Delayed Information Sharing
ACCESS Linnaeus Center, School of Electrical Engineering, KTH-Royal Institute of Technology（ACCESS林奈斯中心，电气工程学院，皇家理工学院）
针对输出反馈下的分布式LQG控制问题，提出一种控制器综合方法，通过将控制器分解为中心化LQG最优控制器与基于局部信息的校正项之和，推导出最优控制器增益的显式离散时间方程。
2013-09-17 cs.SY eess.SY
Data-driven distributed control: Virtual reference feedback tuning in dynamic networks
本文考虑了从数据合成分布式控制器的问题，目的是优化模型参考控制准则。我们建立了一个明确的理想分布式控制器，解决了结构化参考模型的模型参考控制问题。在互联系统输入输出数据的基础上，构建了一个虚拟实验装置，从而导致网络识别问题。我们制定了一个预测误差识别标准，具有相同的全局最优的模型参考标准，当控制器类包含理想的分布式控制器。所开发的分布式控制器综合方法是说明一个学术的例子网络的9个子系统和控制器的互连结构上实现的闭环性能的影响进行了分析。
2020-10-27 cs.SY eess.SY
Communication-Aware Dissipative Output Feedback Control
Duke University（杜克大学）
本文提出一种设计耗散增强输出反馈控制器的方法，减少在线通信，通过通用稳定性条件、凸松弛和合成算法提升网络鲁棒性与适用性。
2026-03-25 cs.SY eess.SY
Non-Linear Estimation using the Weighted Average Consensus-Based Unscented Filtering for Various Vehicles Dynamics towards Autonomous Sensorless Design
针对自动驾驶车辆在约束和干扰下的非线性系统问题，提出基于加权平均一致性的 Unscented 滤波分布式估计方法，实现无传感器设计，数值结果验证了其相比其他滤波算法在有限误差偏差下的有效性。
2023-04-09 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Control Barrier Certificates for Large-Scale Stochastic Switched Systems
在本文中，我们提出了一个组成框架的建设控制屏障证书的大规模随机切换系统接受多个控制屏障证书与一些停留时间的条件。所提出的计划是基于一个概念，所谓的增广伪屏障证书计算每个切换子系统，使用它可以合成状态反馈控制器的互联系统执行安全规范在有限的时间范围内。特别是，我们首先利用足够的最大型小增益条件，构造增强控制屏障证书的互联系统的基础上，相应的增强伪屏障证书的子系统。然后，我们量化退出概率的上限-互联系统到达某些不安全区域的概率-在有限的时间范围内使用构造的增强屏障证书。我们采用了一种技术的基础上的反例引导归纳合成（CEGIS）的方法来搜索控制屏障证书的每一种模式，同时合成安全控制器提供开关信号。我们证明了我们提出的结果，首先将它们应用到一个包含1000个房间的室温网络。最后，我们将我们的技术应用到一个网络的500个交换子系统（共1000个维度）接受多个障碍证书的停留时间的条件，并提供上界的概率，互联系统在有限的时间范围内达到一些不安全的区域。
2020-05-04 cs.SY eess.SY
Closing the Loop: Dynamic State Estimation and Feedback Optimization of Power Grids
本文研究了在线反馈优化问题，以实时求解电网交流最优潮流。这包括基于在电网上执行的实时测量在时变条件下朝向最佳设定点连续地驱动可控功率注入和负载。然而，而不是假设无噪声的完整状态测量，如最近的反馈优化方法，我们连接一个动态状态估计使用可用的测量，并研究其动态相互作用的优化方案。我们证明了这种互连的稳定性和收敛的期望状态估计和控制输入的真实状态值和最优设定点分别。此外，我们限制了由此产生的随机误差。最后，我们使用高分辨率的消费数据的测试用例上显示的方法的有效性。
2021-11-17 cs.SY eess.SY
Robust Feedback Control of Power Systems with Solar Plants and Composite Loads
本文针对含光伏电站、复合负荷和高阶同步发电机的互联电力系统，设计基于控制理论的广域鲁棒反馈控制器，并通过仿真验证其作为二级控制层可显著提升暂态稳定性与抗扰鲁棒性。
2023-10-01 cs.SY eess.SY
Adaptive Real-Time Grid Operation via Online Feedback Optimization with Sensitivity Estimation
在本文中，我们提出了一种基于在线反馈优化（OFO）控制器的方法，该控制器具有用于实时电网操作的电网输入-输出灵敏度估计，例如，在亚秒的时间尺度上。OFO控制器使用电网测量作为反馈来更新电网中的可控元件的值，并跟踪时变AC最优潮流（AC-OPF）的解。而不是依赖于全网格模型，例如，电网导纳矩阵，OFO仅需要与可控输入的变化相关的稳态灵敏度，例如，功率注入设定点，到测量输出的变化，例如，电压幅值。由于不准确的灵敏度可能会导致模型失配并危及性能，我们提出了一种递归最小二乘估计，使OFO能够在实时操作期间从测量中学习灵敏度，从而将OFO变成无模型方法。我们分析证明了所提出的OFO与灵敏度估计的收敛性，并验证其性能的模拟使用IEEE 123总线测试馈线，并比较它对一个国家的最先进的OFO与恒定的灵敏度。
2022-05-16 cs.SY eess.SY
Quantum estimation of detection efficiency with no-knowledge quantum feedback
Faculty of Science, Guilin University of Aerospace Technology（桂林航天工业学院理学院）
本文研究了基于无知识测量的反馈控制在估计探测效率精度中的应用，发现无知识测量是估计探测效率的最优方法，并展示了在探测效率较低或较高时可获得更高的精度，同时证明无知识反馈可消除退相干，并在同时估计频率和探测效率参数时表现优异。
2017-08-14 cs.SY eess.SY quant-ph
Design and Stability of Angle based Feedback Control in Power Systems: A Negative-Imaginary Approach
针对含非线性摇摆动力学的输电网络，提出结合负虚系统理论、以大型电池为执行器的分布式角度反馈控制方法，证明互联内部稳定性，可让线路在最大功率容量下运行，经数值仿真验证。
2023-10-03 cs.SY eess.SY
Distributed Weighted Least-squares Estimation for Networked Systems with Edge Measurements
本文研究了具有加性噪声的互连线性测量网络的分布加权最小二乘估计问题。两种类型的测量被认为是：个别节点的自我测量，和连接节点的边缘测量。网络中的每个节点通过使用其自身的测量和从其邻居传输的信息来执行分布式估计。我们研究了两种分布式估计算法：最近提出的分布式WLS算法和所谓的高斯置信传播（BP）算法。我们首先建立两个算法的等价性。然后，我们证明了一个关键的结果表明，信息矩阵总是广义对角占优，在一些非常温和的条件下。利用这两个结果和高斯BP算法的一些已知的收敛性质，我们证明了上述分布式WLS算法给出了全局最优WLS估计渐近。并给出了其收敛速度的一个界。
2020-02-25 cs.SY eess.SY
Robust output feedback model predictive control using online estimation bounds
我们提出了一个框架，设计非线性鲁棒输出反馈模型预测控制（MPC）计划，确保约束条件下的噪声输出测量和干扰的满意度。我们提供了新的估计方法来约束估计误差的大小的基础上：稳定性的观察员;可检测性;集员估计;滚动时域估计（MHE）。鲁棒约束满足保证适当地将这些在线验证的边界上的估计误差在一个位似管的MPC制定。此外，我们展示了如何通过将MHE和MPC结合在单个优化问题中来进一步提高性能。该框架适用于一般类的可检测和（增量）稳定的非线性系统。虽然标准的输出反馈MPC计划使用离线计算的最坏情况下的估计误差的界限，所提出的框架利用在线验证的界限，从而减少保守性和提高性能。我们证明了减少保守性的建议框架使用非线性10状态四旋翼的例子。
2021-05-07 cs.SY eess.SY math.OC
Cross-layer design of distributed sensing-estimation with quality feedback, Part I: Optimal schemes
University of Southern California（南加州大学）
本文提出反馈-based跨层框架，用于无线传感器网络动态过程的分布式传感与估计，通过考虑包碰撞和传感传输成本，分析协调与分散方案的最优策略结构，证明密集网络提供传感多样性，仅需少量最佳传感器激活，同时评估协调与反馈成本，展示分散方案在大规模网络中的可扩展性。
2014-12-23 cs.SY eess.SY
Cross-layer design of distributed sensing-estimation with quality feedback, Part II: Myopic schemes
University of Southern California（南加州大学）
本文提出基于反馈的分层框架，用于无线传感器网络对动态过程的分布式传感与估计。通过考虑包碰撞和传感传输成本等因素，设计低复杂度的短视传感传输策略，在性能与成本之间取得平衡。
2014-12-23 cs.SY eess.SY
Online set-point estimation for feedback-based traffic control applications
针对高速公路瓶颈处存在未知时变基本图的流量控制问题，提出基于模型参考自适应控制的实时设定点估计方法，并证明全局渐近稳定性，仿真验证其能有效提升瓶颈吞吐量。
2022-07-27 cs.SY eess.SY
Solving Optimal Power Flow for Distribution Networks with State Estimation Feedback
传统的最优潮流（OPF）求解器假设所涉及的系统状态的完全可观性。然而，在实践中，配电网中缺乏可靠的系统监测装置。为了缩小理论算法设计与实际实现之间的差距，本文提出了一种基于状态估计（SE）反馈的配电网最优潮流问题的解决方法，该方法只对部分系统状态进行物理测量。SE反馈提高了欠测系统的可观测性，并在测量值有噪声时提供更准确的系统状态监测。我们分析研究所提出的算法的收敛性。数值结果表明，所提出的方法是更强大的大的伪测量变异性和固有的传感器噪声相比，没有SE反馈的其他框架。
2020-03-17 cs.SY eess.SY math.OC
Airspeed estimation for UAVs using only propeller feedback
本文提出仅用螺旋桨功率与转速反馈估计固定翼无人机空速的轻量分析模型，无需动力学模型，可替代皮托管或提供冗余，并通过仿真、风洞和飞行数据验证，在未知飞行数据上达到5% nRMSE。
2025-07-04 cs.SY eess.SY
Data-Driven Covariance Steering with Output Feedback
Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文研究无系统模型知识下的随机离散时间线性时不变系统输出反馈协方差操控问题，通过可控非最小状态表示将问题转化为状态反馈形式，并利用离线采集的持久激励数据，采用间接和直接方法解决均值与协方差操控问题，最终通过凸松弛转化为半正定规划进行求解。
2026-09-15 cs.SY eess.SY
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
Optimal Control of Two-Player Systems with Output Feedback
针对嵌套信息模式下的双人系统，提出一种输出反馈最优控制器的通用解法，通过求解小规模线性方程组获得耦合的估计与控制增益。
2015-07-09 cs.SY eess.SY math.OC
On a Canonical Distributed Controller in the Behavioral Framework
本文研究行为设定下互连系统的控制问题，提出一种规范分布式控制器，在充要条件下实现期望互连行为，并分析其分散设计与互连正则性条件。
2023-04-10 cs.SY eess.SY math.OC
Online Output-Feedback Parameter and State Estimation for Second Order Linear Systems
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
本文提出了一种基于并发学习的自适应观测器，用于估计二阶线性时不变系统中的状态和参数，无需持续激励即可实现指数收敛。
2016-09-19 cs.SY eess.SY math.OC
Field Estimation using Robotic Swarms through Bayesian Regression and Mean-Field Feedback
University of Notre Dame（圣母大学）
近年来，人们越来越关注使用平均场密度为基础的建模和控制策略部署机器人群。在本文中，我们研究了如何动态部署机器人的物理约束，以有效地测量和重建某些未知的空间场（如空气污染指数在一个城市）。具体而言，机器人的密度的演变是由平均场偏微分方程（PDE），这是唯一确定的机器人的个人动态建模。贝叶斯回归模型用于获得预测并返回表示预测置信度的方差函数。我们制定了一个PDE约束优化问题的基础上，这个方差函数动态生成一个参考密度信号，引导机器人到不确定的区域收集新的数据，并设计基于平均场反馈的控制律，使机器人的密度收敛到这个参考信号。我们还表明，建议的反馈法是强大的密度估计误差的意义下的输入到状态稳定性。仿真结果验证了算法的有效性。
2021-06-02 cs.RO cs.SY eess.SY
Model-Based Pose Estimation of Steerable Catheters under Bi-Plane Image Feedback
Vanderbilt University（范德堡大学）；Vanderbilt University Medical Center（范德堡大学医学中心）
针对可转向导管血管内介入中的弯曲平面估计难题，提出基于双平面图像反馈并最小化位置或速度运动学与重建运动学误差的模型方法，实验表明位置法抗分割噪声且误差可低于30度，有助于提升机器人导管控制安全性。
2023-04-24 cs.RO cs.SY eess.SY
A Comparative Study of Distributed Feedback Optimizing Control Architectures
本文比较了分布式反馈优化控制架构，通过两个案例（住宅能源枢纽和海底采油网络）验证了其在不同场景下的性能，并讨论了各方法的优缺点。
2024-11-07 cs.SY eess.SY math.OC
Coherent-Classical Estimation for Linear Quantum Systems
University of Warwick（华威大学）；Australian National University（澳大利亚国立大学）
研究线性量子系统的相干-经典估计方案，分析相干反馈对估计性能的影响，指出在特定条件下相干估计优于经典估计。
2017-04-05 cs.SY eess.SY math.OC
Unified Meta-Representation and Feedback Calibration for General Disturbance Estimation
School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University（航空科学与工程学院，北京航空航天大学）；School of Automation Science and Electric Engineering, Beihang University（自动化科学与电气工程学院，北京航空航天大学）
本文提出一种通用扰动估计框架，结合元学习和反馈校准在线适应，通过统一的元表示有效捕捉非结构扰动，通过状态反馈机制校准学习残差，理论分析证明在线学习误差和扰动估计误差可同时收敛。
2026-01-06 cs.RO cs.SY eess.SY
Decentralized consensus finite-element Kalman filter for field estimation
Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione (DINFO), Università di Firenze（佛罗伦萨大学信息与工程学院）
本文提出一种去中心化共识有限元卡尔曼滤波方法，用于空间分布式系统的状态估计。通过将领域分解为重叠子领域，每个节点运行局部有限维卡尔曼滤波器，利用有限元方法进行空间离散化，并通过并行Schwarz方法迭代实现相邻子领域的估计和协方差一致性。
2016-04-08 cs.SY eess.SY math.OC
Three Laws of Multivariable Feedback Systems, Extended Spectral Flatness (Extended Wiener Entropy), 'Uncertainty Principles' in Variance Minimization, and Performance Limitations in Minimum Variance Estimation/Filtering
本文推导了多输入多输出反馈系统的三大定律，分别涉及熵域、频域和时域，并提出了新的概念如扩展频谱平坦度等，探讨了最小方差控制中的不确定性原理及最小方差估计滤波的性能限制。
2014-12-19 cs.IT cs.SY eess.SY
