Robust Safety Filtering for Input-Constrained Underactuated Linear Systems
Tampere University(坦佩雷大学);Faculty of Engineering and Natural Sciences(工程与自然科学学院)
本文针对受未知扰动的输入受限欠驱动线性系统,提出鲁棒安全滤波框架,结合H-∞控制、扰动观测器与控制障碍函数,通过两轮自平衡机器人仿真验证约束竞争问题。
2026-09-22 cs.RO cs.SY eess.SY
Computing Safe Control Inputs using Discrete-Time Matrix Control Barrier Functions via Convex Optimization
Department of Electrical and Computer Engineering, Brigham Young University(电气与计算机工程系, BYU)
本文提出一种基于凸优化和矩阵控制障碍函数技术的新方法,解决了离散时间非凸安全集系统计算保持安全性的控制输入的实时性限制,并在双旋翼系统仿真中验证了有效性。
2025-10-10 cs.RO cs.SY eess.SY
Safety-Critical Whole-Body Control for Humanoid Robots via Input-to-State Safe Control Barrier Functions
Department of Intelligence and Information, Seoul National University(智能信息系,首尔国立大学);Robotics Lab, Hyundai Motor Group(Hyundai Motor Group 机器人实验室);Advanced Institute of Convergence Technology(融合技术高级研究院)
提出一种基于输入到状态安全控制屏障函数(ISSf-CBF)的分层安全关键全身控制框架,通过运动级全身控制器、ISSf-CBF安全滤波器和动力学级全身控制器,在存在未知扰动时保证人形机器人的运动学安全约束。
2026-05-25 cs.RO
How to Train Your Neural Control Barrier Function: Learning Safety Filters for Complex Input-Constrained Systems
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);MIT Lincoln Laboratory(麻省理工学院林肯实验室)
本文提出策略神经CBF(PNCBF),通过学习标称策略的值函数构造控制屏障函数,解决高维输入约束系统下NCBF训练困难的问题,并在F-16仿真和双四旋翼硬件上验证了有效性。
2023-12-05 cs.RO math.OC
Safety-Critical Control of Compartmental Epidemiological Models with Measurement Delays
我们介绍了一种方法,以保证安全防止传染病的传播,将流行病学模型视为控制系统,并考虑人为干预(如隔离或社会距离)作为控制输入。我们考虑了一个广义的房室模型,代表了最流行的流行病学模型的形式,我们设计的安全关键控制器,正式保证安全进化方面保持某些人口的利益在规定的安全限制。此外,我们讨论了如何测量延迟起源于潜伏期和测试延迟影响安全性,以及如何通过预测反馈补偿延迟。我们通过综合主动干预政策来展示我们的结果,这些政策限制了美国捕获COVID-19传播的流行病学模型的感染,住院和死亡人数。
2022-11-18 cs.SY eess.SY math.DS
Safety Controller Synthesis for Stochastic Polynomial Time-Delayed Systems
School of Computing, Newcastle University(纽卡斯尔大学计算机学院)
本文提出了一种基于Krasovsky控制屏障证书的方法,用于具有时间延迟的随机多项式系统的安全控制器综合,通过求和平方优化程序实现概率安全保证。
2026-02-06 cs.SY eess.SY
Robust Safety for Mixed-Autonomy Traffic with Delays and Disturbances
针对混合交通中CAV的执行器、传感器时延及扰动会破坏安全保证的问题,提出鲁棒安全关键交通控制RSTC,通过带误差界的状态预测器、鲁棒CBF约束及结合观测器的预测型CBF实现鲁棒安全,仿真验证其可在两类危险场景下避免追尾。
2023-10-06 cs.SY eess.SY
Minimizing Conservatism in Safety-Critical Control for Input-Delayed Systems via Adaptive Delay Estimation
针对输入时延易引发系统安全违规、现有DaCBFs方法保守性较高的问题,本文提出结合扰动观测器与非线性规划的在线自适应安全控制框架,可缩小时延估计误差上界,在网联卡车场景验证了其能有效降低DaCBFs保守性。
2025-11-19 cs.SY eess.SY
Safety-Control of Mobile Robots Under Time-Delay Using Barrier Certificates and a Two-Layer Predictor
Wayne State University(韦恩州立大学)
执行快速和敏捷的机动是必不可少的自主移动机器人的安全操作。此外,时间延迟的存在限制了系统的响应时间,并且妨碍了安全性能。因此,本文提出了一种模块化和可扩展的安全控制设计,利用史密斯预测器和障碍证书,以安全和一致地避免不同的足迹障碍。所提出的解决方案包括一个两层的预测补偿伺服系统和角度控制回路中的时间延迟。建议的预测器配置显着提高了瞬态性能,并减少了响应时间。障碍证书用于确定机器人航向角的安全范围,以避免碰撞。所提出的避障技术可以方便地与各种轨迹跟踪算法集成,从而提高了设计的灵活性。角度条件是自适应计算和校正机器人的航向角和角速度。此外,该方法还可以适应多个障碍物,并从障碍物的形状,数量和分布来简化控制结构。该控制结构只有8个可调参数,便于大型移动机器人系统的控制校准和调整。大量的实验结果验证了安全控制的有效性。
2021-04-30 cs.RO cs.SY eess.SY
Razumikhin-type Control Lyapunov and Barrier Functions for Time-Delay Systems
本文研究非线性时滞系统的镇定与安全问题,其中时滞存在于系统状态中并影响控制器的设计。根据Razumikhin方法,我们提出了一种新的控制Lyapunov-Razumikhin函数,以方便控制器的设计,并实现稳定的目标。为保证安全性目标,首次提出了时滞系统的Razumikhin型控制障碍函数。此外,建议的Razumikhin型控制李雅普诺夫和障碍函数合并,使稳定和安全控制设计可以结合起来,同时解决稳定性和安全性,这进一步扩展了控制设计从无时滞的情况下到时滞的情况。最后,通过一个数值例子说明了所提出的方法。
2021-09-25 cs.SY eess.SY
A Data-Driven Krasovskii-Based Approach for Safety Controller Design of Time-Delayed Uncertain Polynomial Systems
School of Computing, Newcastle University(纽卡斯尔大学计算学院)
本文提出了一种数据驱动的方法,用于设计具有时间延迟和未知扰动的多项式系统安全控制器,通过Krasovskii控制屏障证书实现鲁棒安全性保障。
2026-11-03 cs.SY eess.SY
Why Anticipatory Sensing Matters in Commercial ACC Systems under Cut-In Scenarios: A Perspective from Stochastic Safety Analysis
本文通过Lambert W函数解析建模和基于真实数据的随机安全分析,揭示了感知延迟对ACC稳定性和切入碰撞风险的负面影响,并证明预期能力可显著降低风险,2秒预期在激进切入下仍能保障安全。
2024-11-20 cs.SY eess.SY
Safety Controller Synthesis for Stochastic Networked Systems under Communication Constraints
针对通信延迟与数据丢失的随机网络化系统,提出基于增广系统与控制屏障证书的安全控制器综合方法,将安全约束转化为矩阵不等式并量化安全概率,在RLC电路上验证有效性。
2025-09-09 cs.SY eess.SY
MPC-CBF with Adaptive Safety Margins for Safety-critical Teleoperation over Imperfect Network Connections
针对网络延迟下的安全关键遥操作,提出结合MPC与自适应安全裕度的CBF方法,在降低保守性的同时确保避障,并经仿真和真实机械臂验证。
2024-03-27 cs.SY eess.SY
Safety-Critical Control with Bounded Inputs via Reduced Order Models
California Institute of Technology(加州理工学院)
由于这些系统固有的高维性质以及在实践中可能难以确定的相应复杂模型,因此确保复杂自主系统(从汽车到步行机器人)的安全行为具有挑战性。以此为动机,本文提出了一种安全关键控制框架,该框架利用降阶模型来确保全阶动态的安全性-即使当这些模型受到干扰和有界输入(例如,致动限制)。为了处理输入约束,备份集方法的降阶模型的上下文中重新制定,并推导出的全阶系统的可证明的安全行为的条件。然后,输入到状态的安全备份集的方法被引入到降阶模型和实际系统之间的差异提供鲁棒性。最后,所提出的框架在高保真度仿真中得到了证明,其中四足机器人通过单足模型的帮助安全地绕障碍物行走。
2023-03-06 cs.RO cs.SY eess.SY
Safe Stabilization for Stochastic Time-Delay Systems
针对随机非线性时滞系统,论文提出随机控制 Lyapunov–Krasovskii 与 barrier–Krasovskii 泛函,并用基于滑模的方法协调镇定与安全约束。
2023-11-03 cs.SY eess.SY math.OC
Razumikhin and Krasovskii Approaches for Safe Stabilization
This paper studies the stabilization and safety problems of nonlinear time-delay systems. Following both Razumikhin and Krasovskii approaches, we propose novel control Lyapunov functions /functionals for the stabilization problem and novel control barrier functions /functionals for the safety problem. The proposed control Lyapunov and barrier functions /functionals extend the existing ones from the delay-free case to the time-delay case, and allow for designing the stabilizing and safety controllers in closed-form. Since analytical solutions to time-delay optimal control problems are hard to b…
2022-06-28 cs.SY eess.SY
Delay compensation of multi-input distinct delay nonlinear systems via neural operators
University of Belgrade(贝尔格莱德大学);University of California San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
本文首次针对具有不同执行时延的多输入非线性系统,证明近似预测器在一致误差界下可实现半全局实用稳定性,并通过神经算子在移动机器人仿真中验证了该误差界的可行性。
2025-09-21 cs.LG cs.RO cs.SY
Robustness Analysis of Systems' Safety through a New Notion of Input-to-State Safety
University of Groningen(格罗宁根大学);Telkom University(Telkom 大学)
本文提出了一种新的鲁棒性概念,用于验证系统对外部扰动信号的安全性。该输入到状态安全(ISSf)概念允许在存在扰动的情况下验证系统的安全性,类似于用于分析系统稳定性输入到状态稳定性(ISS)概念。
2017-02-06 cs.SY eess.SY math.OC
Safe Newton-Based Extremum Seeking for Static Maps with Delayed Output Measurements
School of Engineering and Computing, Christopher Newport University(克里斯托弗纽波特大学工程与计算学院);State University of Rio de Janeiro(里约热内卢州立大学)
本文提出延迟安全牛顿极值搜索框架,通过无模型预测器和鲁棒CLF-CBF二次规划,在未知静态映射、安全约束及延迟测量下实现约束优化,并保证收敛与安全。
2026-09-15 cs.SY eess.SY
Fixed-time Stabilization with a Prescribed Constant Settling Time by Static Feedback for Delay-Free and Input Delay Systems
本文针对无时延和输入时延的线性时不变系统,设计了一种依赖初始状态的静态非线性齐次反馈,实现精确指定恒定收敛时间的固定时间镇定,并利用ISS概念验证了闭环系统对噪声和扰动的鲁棒性。
2023-07-04 cs.SY eess.SY math.DS
Compute-Constrained Safety Filters with Neuromorphic Event Triggering
University of Florida(佛罗里达大学);Naval Surface Warfare Center, Panama City Division(海军水面作战中心巴拿马城分部)
本文针对线性系统提出双LIF事件触发安全滤波器,考虑控制障碍函数二次规划的计算延迟,通过阈值触发计算保证安全性,航天器仿真显示其优化器调用更少。
2026-10-09 cs.SY eess.SY math.OC
Set input-to-state stability under input delays for nonlinear systems with disturbances
该研究提出了新的结果集输入到状态稳定性(ISS)受到一个小的输入时间延迟的紧凑,不变的集合,包含起源。首先,使用非线性小增益理论,我们证明了一个Razumikhin型定理,确保ISS的设置功能微分方程(FDES)的干扰。接下来,我们将展示如何使用这个定理来确保具有输入时滞和干扰的非线性系统的ISS集。在现有的研究相比,设置ISS鲁棒性方面的小时间延迟的输入,我们的结果是相当广泛的,保留了ISS的增益,没有任何约束的时间延迟状态。该方法的有效性说明通过两个案例研究解决集的实际利益的非线性振荡器类的稳定性。
2022-11-23 cs.SY eess.SY
Tunable Input-to-State Safety with Input Constraints
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
本文提出一种整合输入约束的可调输入到状态安全框架,通过几何方法和支撑函数推导可验证证书,确保输入兼容性和递归可行性。
2026-03-08 cs.SY eess.SY
Observer-Based Control of Linear Systems with Mismatched Input and Output Delays
Deakin University(迪肯大学);Quy Nhon University(归仁大学)
针对控制输入和系统输出向量中存在不匹配时滞的线性系统,提出一种基于线性矩阵不等式和时滞补偿器的观测器控制方法,实现渐近稳定。
2026-06-02 cs.SY eess.SY
Safe Task Space Synchronization with Time-Delayed Information
Department of Electrical and Computer Engineering at University of Connecticut(康奈尔大学电气与计算机工程系)
针对人机协作中的通信时延及机器人未知运动学与动力学,提出基于 BLF、ICL 自适应律和梯度自适应律的安全任务空间同步控制器,并证明误差 SGUUB。
2025-09-26 cs.RO cs.SY eess.SP
Delay Independent Safe Control with Neural Networks: Positive Lur'e Certificates for Risk Aware Autonomy
Department of Electrical & Computer Engineering, Northeastern University(电气与计算机工程系,东北大学)
本文提出一种风险感知安全认证方法,利用正性结构推导时延无关的线性证书,保证神经网络控制系统的局部指数稳定性,并比SDP-based IQC快数个数量级。
2025-10-08 cs.AI cs.SY eess.SY
Analytical Construction of CBF-Based Safety Filters for Simultaneous State and Input Constraints (Extended Version)
本文针对受输入限制的链式积分器系统,推导出一种解析且易实现的安全滤波器,能在同时满足状态与输入约束的前提下确保正向不变性,并扩展至多输入多输出系统,以牺牲部分保守性换取任意阶数下的解析递归解。
2024-12-22 cs.SY eess.SY
Enhancing Vehicle Platooning Safety via Control Node Placement and Sizing under State and Input Bounds
本文针对车辆编队易受网络攻击的问题,提出两阶段执行器布置与饱和方法,在状态和输入约束下优化关键控制节点及其输入边界,以兼顾安全性与防御效率。
2025-03-11 cs.SY eess.SY
Delayed Functional Observers for the Realization of Generalized Delayed Control Laws
School of Engineering, Deakin University(迪肯大学工程学院)
提出延迟功能观测器设计,在输入和输出大延迟下渐近估计广义延迟控制律,扩展输入延迟允许范围并保证系统稳定。
2026-06-23 cs.SY eess.SY
Time-Varying Input and State Delay Compensation for Uncertain Nonlinear Systems
University of Florida(佛罗里达大学)
本文提出一种鲁棒控制器,用于具有同时未知时变状态延迟和已知时变输入延迟的第二阶非线性系统,以及加性光滑扰动。通过积分项构建无延迟闭环误差系统,利用Lyapunov-Krasovskii函数分析保证了在延迟有界且缓慢变化时的统一最终有界跟踪。
2015-01-15 cs.SY eess.SY
Adaptive-Robust Control of a Class of Nonlinear Systems with Unknown Input Delay
Indian Institute of Technology-Delhi(德里印度理工学院)
本文针对一类存在未知输入延迟和有界扰动的不确定Euler-Lagrange系统,提出了一种新型延迟依赖控制器,实现跟踪控制。该控制器能处理任意输入延迟,无需知晓延迟或其变化,并通过Razumikhin型稳定性分析计算最大允许延迟。
2015-09-22 cs.SY eess.SY
Input-to-State Safe Backstepping: Robust Safety-Critical Control with Unmatched Uncertainties
Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University(电气与计算机工程系,北卡罗来纳州立大学);Department of Mechanical and Civil Engineering, California Institute of Technology(机械与土木工程系,加州理工学院)
本文提出了一种针对具有不匹配不确定性的非线性系统,通过构造输入到状态安全框架和最优衰减约束前馈,实现鲁棒安全关键控制的方法,并通过倒立摆和四旋翼实验验证。
2026-02-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Data-Driven Safety Filter: An Input-Output Perspective
针对学习控制缺乏安全保证的问题,本文提出基于行为系统理论的数据驱动安全滤波器,仅需离线轨迹数据即可将不安全输入转为安全输入,无需模型和状态估计,并在仿真中验证了有效性。
2023-09-01 cs.SY eess.SY
Safe Packetized Control for Stochastic Constrained Networked Systems
School of Computing, Newcastle University(纽卡斯尔大学计算学院);School of Computer Science, University of Birmingham(伯明翰大学计算机科学学院)
针对通信约束下离散时间多项式随机网络化控制系统,提出基于控制屏障证书的分组安全控制器综合框架,通过缓冲区和SOS优化提供概率安全保证。
2026-06-24 cs.SY eess.SY
Integral Control Barrier Functions with Input Delay: Prediction, Feasibility, and Robustness
Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工学院);Wichita State University(威奇托州立大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出一种用于具有输入延迟非线性系统的安全关键控制框架,通过动态定义的积分控制器补偿延迟并确保可行性,同时利用ICBFs设计二次规划以保证鲁棒性。
2026-03-25 cs.SY eess.SY
Compensation of Input/Output Delays for Retarded Systems by Sequential Predictors: A Lyapunov-Halanay Method
Case Western Reserve University(凯斯西储大学)
本文提出Lyapunov-Halanay方法,通过顺序预测器设计状态反馈控制器和动态输出补偿器,实现具有大输入/输出延迟的非线性滞后系统全局渐近稳定化。
2026-03-12 cs.SY eess.SY
Exponential input-to-state stabilization of a class of diagonal boundary control systems with delay boundary control
研究了一类对角型无限维系统的时滞边界控制关于边界扰动的指数输入-状态镇定问题。所考虑的输入时滞是不确定的和时变的。所提出的控制策略包括一个常数延迟预测反馈控制器设计的截断有限维模型捕捉原来的无限维系统的不稳定模式。我们表明,所得到的闭环系统是指数输入到状态稳定的衰减记忆的附加边界输入扰动和干扰的预测反馈的计算。
2020-03-12 cs.SY eess.SY math.OC
Output Feedback Backup Control Barrier Functions: Safety Guarantees Under Input Bounds and State Estimation Error
California Institute of Technology(加州理工学院);Wichita State University(威奇托州立大学);Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院);Texas A&M University(德克萨斯农工大学)
本文提出输出反馈备份控制屏障函数,以应对状态估计误差和输入限制下的安全问题,证明了在存在状态不确定性时,总存在可行控制输入保证真实状态安全。
2026-04-21 cs.SY eess.SY
Multiple Control Functionals for Interconnected Time-Delay Systems
针对具有时滞的互联系统安全镇定问题,提出多重控制Lyapunov和barrier泛函,通过基于优化和滑模的方法结合,设计显式或隐式控制器确保系统安全镇定,并在多机器人系统中验证。
2023-12-01 cs.SY eess.SY math.OC
An LMI Condition for the Robustness of Constant-Delay Linear Predictor Feedback with Respect to Uncertain Time-Varying Input Delays
Gipsa-lab(吉普萨实验室)
本文研究了在不确定时变输入延迟情况下,基于名义时变延迟值设计的常数延迟预测反馈的鲁棒性,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,推导出保证闭环系统在时变延迟围绕名义值小范围内指数稳定的LMI充分条件,并将结果扩展到存在边界控制输入时变延迟的对角无限维边界控制系统反馈稳定化问题。
2019-08-28 cs.SY eess.SY math.OC
Learning Robust Safety Controllers for Uncertain Input-Affine Polynomial Systems
本文针对未知动态的输入仿射多项式系统,提出基于持续激励数据的直接数据驱动方法,通过平方和优化综合鲁棒控制屏障证书与鲁棒安全控制器,无需显式建模即可在无限时间范围内保证扰动下的安全性。
2025-07-20 cs.SY eess.SY
Regulated State Synchronization for Homogeneous Networks of Non-introspective Agents in Presence of Input Delays: A Scale-Free Protocol Design (with a general MATLAB implementation)
研究了具有未知非均匀输入时滞的非内省智能体同构网络的调节状态同步问题。设计了一种基于附加信息交换的无标度协议,该协议不需要任何关于有向网络拓扑和Laplacian矩阵谱的知识.该协议是可扩展的,并实现了任何任意数量的代理的状态同步。同时,输入延迟容忍的上限,这显着依赖于代理的动态。
2020-01-04 cs.SY eess.SY
An Input-to-State Safety Approach Towards Safe Control of a Class of Parabolic PDEs Under Disturbances
针对扰动下一类线性抛物型偏微分方程描述的分布式参数系统,提出基于实用输入-状态安全的控制设计框架,结合控制Lyapunov泛函与控制barrier泛函同时保证安全性与稳定性,并通过电池模组热控制仿真验证其有效性。
2023-06-20 cs.SY eess.SY math.DS
Data-Driven Sub-Optimal LQ Regulator for Linear Input-Delay Systems based on Informativity
Ritsumeikan University(立命馆大学)
本文提出一种基于信息性的数据驱动方法,利用LMI条件为线性输入时滞系统设计次优LQ控制器,实现指定性能并阐明性能与数据不确定性的权衡。
2026-05-03 cs.SY eess.SY
Scalable Computation of Controlled Invariant Sets for Discrete-Time Linear Systems with Input Delays
在本文中,我们首先提出了一种方法,可以有效地计算的最大鲁棒控制不变集的离散时间线性系统的纯滞后输入。该方法的关键是构造一个与原系统状态空间维数相同的辅助线性系统(无时滞),并将辅助系统的最大不变集与原系统的最大不变集联系起来。当系统受到干扰时,具有输入时滞的系统更难保证安全性。在这些情况下,结合关于干扰的任何附加信息的能力变得更加关键。出于这种观察,在本文的第二部分,我们推广所提出的方法,考虑到额外的预览信息的干扰,同时保持计算效率。与通过在状态空间中添加延迟输入和预测扰动来构造高维系统的朴素方法相比,所提出的方法随着延迟时间的增加而具有更好的扩展性。
2020-06-17 cs.SY eess.SY
Global Stabilization of Triangular Systems with Time-Delayed Dynamic Input Perturbations
NYU Tandon School of Engineering(纽约大学坦登工程学院)
本文提出了一种针对具有时间延迟动态不确定输入非线性的严格反馈类非线性系统的设计方法,通过双动态高增益缩放结构设计全局稳定延迟无关鲁棒自适应输出反馈控制器。
2018-01-05 cs.SY eess.SY math.OC
Gradient-Based Stochastic Extremum-Seeking Control for Multivariable Systems with Distinct Input Delays
针对具有不同输入延迟的多输入系统,提出一种基于梯度的随机极值搜索控制方法,通过相位补偿与预测器-反馈机制实现局部指数稳定,无需反步变换即可保证收敛且收敛速率独立于延迟与系统维度。
2024-11-15 cs.SY eess.SY math.OC
Semiglobal Input-Delay Tolerance Algorithm for Distributed Nonconvex Optimization of Networked Nonlinear Systems
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);China University of Geosciences(中国地质大学)
针对存在输入延迟和一致性约束的网络化非线性系统,提出一种半全局输入延迟容忍算法,通过分层设计和输入-状态稳定性分析,在Polyak-Łojasiewicz条件下实现非凸优化的分布式求解。
2026-06-19 cs.MA cs.SY eess.SY
LSTM Neural Networks: Input to State Stability and Probabilistic Safety Verification
本文的目标是从动力系统的角度分析长短期记忆(LSTM)神经网络。描述LSTM演化的经典递归方程可以在状态空间形式中重铸,从而产生时不变的非线性动力系统。给出了该类系统输入-状态稳定性的充分条件。ISS属性需要LSTM的输出可达集的有界性。根据这一结果,一个新的方法来验证网络的安全性,基于场景的方法,设计。所提出的方法最终测试的pH值中和过程。
2020-05-28 cs.SY eess.SY
Multi-agent consensus with heterogeneous time-varying input and communication delays in digraphs
研究了具有外部干扰和异质时变输入和通信时延的一般线性多智能体系统(MAS)在包含生成树的有向通信图拓扑结构下的分布式一致性跟踪控制问题.首先,针对所有状态矩阵不具有正实部特征值的智能体,设计了一个通信时延相关观测器,用于构造控制器,使跟随者能够估计领导者的状态信息。其次,借助于输出调节理论,将结果放宽到只有领导者的状态矩阵特征值具有非正实部的情况,并在这些放宽的条件下,重新设计控制器。这两种情况下导致一个闭环误差系统的稳定性是通过一个Lyapunov-Krasovskii功能的输入延迟相关的线性矩阵不等式(LMI)的充分条件,保证。提出了一种扩展的LMI,连同其余的LMI,结果在一个解决方案具有更大的上界的延迟比什么将是可行的没有it. It强调,集成的通信延迟相关的观察员和输入延迟相关的LMI构建一个完全分布式的控制器(不需要全局信息)是可扩展的任意大的网络。所提出的计划的有效性证明通过说明性的数值例子。
2021-05-03 cs.SY eess.SY
Generalizations of Backup Control Barrier Functions: Expansion and Adaptation for Input-Bounded Safety-Critical Control
California Institute of Technology(加州理工学院);Illinois Institute of Technology(伊利诺伊理工大学);Wichita State University(威奇托州立大学)
本文扩展了备份控制屏障函数框架,通过分离扩展控制器与验证备份控制器,实现更广泛的扩展策略,同时保持形式安全保证,并扩展到参数化控制器家族以实现在线适应。
2026-03-19 cs.SY eess.SY
Safety-Critical Event Triggered Control via Input-to-State Safe Barrier Functions
在实现控制目标的同时有效利用可用资源是事件触发控制范例中的主要动机。在许多现代控制应用中,一个这样的目标是加强系统的安全性。本文的目标是通过结合事件触发和安全关键控制设计来实现这一愿景。我们讨论了如何直接转录,在安全的情况下,事件触发的方法稳定可能会导致在设计中,由于缺乏一个最小的interevent时间是无法实现的实际硬件。我们提供了一个反例显示这种现象,并建立在所获得的洞察力,提出了一个事件触发控制方法,通过输入状态安全障碍函数,实现安全,同时确保interevent时间是一致的下界。我们在模拟中说明了我们的结果。
2020-03-16 cs.SY eess.SY math.OC
Stabilization of an unstable reaction-diffusion PDE with input delay despite state and input quantization
针对带输入延迟和状态/输入量化的不稳定反应-扩散PDE,提出切换预测器反馈律,结合反步法与小增益方法证明全局渐近稳定性。
2025-01-27 cs.SY eess.SY math.AP