Funnel control with input filter for nonlinear systems of relative degree two
Universität Paderborn（帕德博恩大学）
本文提出一种无模型自适应控制器，通过输入滤波器实现非线性相对次数为二系统的输出参考跟踪控制。
2025-12-19 math.OC
Joint Observer-Based Output-Feedback Robust Guidance and Control Funnel Synthesis
William E. Boeing Department of Aeronautics and Astronautics, University of Washington（华盛顿大学航空航天系）
提出联合制导与鲁棒观测器输出反馈综合框架，协同设计参考轨迹、观测器及增益，用LMI和prox-SCP求解，仿真验证鲁棒跟踪与约束满足。
2026-09-22 math.OC
Funnel control with input filter for nonlinear systems with arbitrary relative degree
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）
本文提出了一种基于滤波变量集合的无导数扩展 funnel 控制方法，用于未知非线性多输入多输出系统输出参考跟踪问题，通过保证跟踪误差在预设性能范围内，避免输出信号微分并保持简单的结构。
2026-09-23 math.OC
Event-Triggered Funnel Control for Output Reference Tracking of Unknown Nonlinear Systems
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁·路德大学）
针对未知非线性系统输出参考跟踪问题，提出事件触发零阶保持实现的漏斗控制器，通过辅助积分状态补偿误差，保证闭环性能并排除芝诺行为，经数值仿真验证有效。
2026-11-02 math.OC
A low-complexity funnel control approach for non-linear systems of higher-order
针对未知高阶非线性多输入多输出系统的输出跟踪问题，提出一种复杂度更低的无模型漏斗控制器，通过理论分析与仿真验证其有效性。
2025-05-23 math.OC
Funnel control for a moving water tank
研究了一类由线性化圣维南方程组建模的非线性运动水箱系统的跟踪控制问题，其中输出由水箱的位置给定，控制输入为作用在水箱上的力，对于给定的参考信号，目标是跟踪误差在预先给定的性能漏斗内演化.利用最近的结果在漏斗控制，这可以通过显示，除其他外，系统的内部动态是有界输入，有界输出稳定。
2021-08-04 math.OC
Funnel control in the presence of infinite-dimensional internal dynamics
研究一类不确定非线性系统的输出轨迹跟踪问题，该系统的内部动态可以用输入有界输出稳定的无穷维系统来描述。我们描述在哪些条件下，这些系统属于一个抽象的类，漏斗控制是已知的可行的。作为一个说明性的例子，我们表明，对于一个系统的内部动态模型的传输方程，这是不是指数稳定的，我们得到规定的性能的跟踪误差。
2019-12-05 math.OC
Funnel MPC for nonlinear systems with arbitrary relative degree
针对现有Funnel MPC受系统相对阶限制或需额外可行性约束的问题，提出基于跟踪误差导数加权和的改进阶段代价函数，证明了其对任意相对阶非线性系统的初始与递推可行性，无需终端条件等额外要求。
2024-03-10 math.OC
Funnel control for the monodomain equations with the FitzHugh-Nagumo model
我们考虑一个抛物型的非线性反应扩散方程组，称为单域方程组，它模拟了细胞中电流的相互作用。与FitzHugh-Nagumo非线性模型一起，它们代表了人类心脏的除颤过程。我们研究了一个相当一般的类型与位于同一地点的输入和输出描述边界和分布式控制和观察。控制目标是输出轨迹跟踪与指定的性能。为了实现这一点，我们采用漏斗控制器，这是无模型和低复杂性。该控制器在闭环系统中引入了一个非线性时变项，并证明了其解的存在唯一性。此外，利用问题的抛物线性质，我们获得了状态，输入和输出的Hölder连续性。我们说明了我们的结果，通过一个标准的测试例子终止再入波的模拟。
2021-01-26 math.OC
Funnel MPC for nonlinear systems with relative degree one
我们表明，漏斗MPC，一种新的模型预测控制（MPC）计划，允许跟踪平滑的参考信号与规定的性能的非线性多输入多输出系统的相对度1与稳定的内部动态。在漏斗MPC的每次迭代中解决的最优控制问题类似于优化中使用的惩罚方法的基本思想。为此，我们提出了一个新的阶段成本设计，模仿高增益的想法（自适应）漏斗控制。我们严格展示了Funnel MPC的初始和递归可行性，而没有强加终端条件或其他要求，例如足够长的预测范围。
2022-03-16 math.OC
Input-constrained funnel control of nonlinear systems
本文针对输入约束下不确定非线性多输入多输出系统，提出一种含动态扩界机制的模型无关低复杂度漏斗控制器，在输入饱和时扩大漏斗边界以保证跟踪误差满足预设瞬态与渐近精度要求。
2023-04-15 math.OC
Experimental validation for the combination of funnel control with a feedforward control strategy
针对欠驱动系统的输出轨迹跟踪难题，本文提出将漏斗反馈控制与基于伺服约束的前馈控制结合的两自由度方法，并通过实验验证其可缓解漏斗控制器缺陷。
2023-12-07 math.OC
Funnel control -- a survey
本文综述了漏斗控制方法，介绍其仅依赖系统结构性质即可实现预设瞬态与渐近误差约束的核心原理，并涵盖多种系统类别、输入约束及应用。
2025-07-02 math.OC
Asymptotic tracking by funnel control with internal models
针对漏斗控制误差不收敛至零且高增益导致对噪声敏感的问题，本文将内模原理与漏斗控制结合，对带线性参考内模的线性系统在未知参数下实现了渐近跟踪。
2024-03-28 math.OC
Vector relative degree and funnel control for differential-algebraic systems
研究多输入多输出微分代数系统的跟踪控制问题。首先，将向量相对度的概念推广到线性系，得到了“截断向量相对度”的新概念，并导出了一个新的规范形。之后，我们考虑一类非线性泛函微分-代数系统，它包括具有截断向量相对度的线性系。对于这个类，我们引入了一个反馈控制器，它实现了，对于一个给定的足够平滑的参考信号，跟踪误差在一个预先指定的性能漏斗。我们说明我们的结果的机器人机械手的一个例子。
2020-01-15 math.OC
Safe continual learning in model predictive control with prescribed bounds on the tracking error
针对未知连续时间非线性系统，提出在鲁棒漏斗 MPC 中加入在线机器学习组件的三组件安全持续学习方法，在保证跟踪误差规定界限的同时自适应模型。
2025-02-15 math.OC
Funnel control of nonlinear systems
参考信号的跟踪是在一类由$r$阶泛函微分方程建模的非线性控制系统的背景下解决的，其中包括具有未知“控制方向”和死区输入效应的系统。一种控制结构的开发，确保每个成员的基本系统类和每个容许的参考信号，跟踪误差演变在一个规定的漏斗选择，以反映瞬态和渐近精度目标。两个基本属性支持系统类：有界输入有界输出稳定的内部动态，和高增益属性（其前提是在线性系的上下文中的符号确定的高频增益的概念）。
2021-01-15 math.OC
Tracking with prescribed performance for linear non-minimum phase systems
研究了相对阶已知的不确定线性系的跟踪控制问题，它们的零动态可能具有不稳定部分。对于一个给定的足够平滑的参考信号，我们设计了一个低复杂度的控制器，实现了跟踪误差在规定的性能漏斗内演变。我们提出了一种新的方法，其中构造了一个新的输出，相对于该系统具有更高的相对度，但零动态的不稳定部分被消除。使用最近的结果在漏斗控制，然后我们设计了一个控制器，相对于这个新的输出，它也采用了一个新的参考信号。我们证明了原始输出保持在原始参考轨迹周围的指定性能漏斗内，并且闭环系统中的所有信号都有界。仿真结果表明了该方法的有效性。
2020-02-04 math.OC
Fault tolerant funnel control for uncertain linear systems
研究不确定线性系的自适应容错跟踪控制问题。基于漏斗控制和时变Byrnes-Isidori形式的最新结果，我们开发了一种低复杂度的无模型控制器，对于任何给定的足够平滑的参考信号，该控制器都可以实现规定的跟踪误差性能。在所考虑的系统类，我们允许更多的输入比输出，只要满足一定的冗余度的执行器。控制器权矩阵在控制器设计中起着重要的作用。这是一个矩形输入变换，选择这样的零动态，这是假定为一致指数稳定的，在所得到的系统是独立的新输入。我们说明了容错漏斗控制器的线性化模型的波音737飞机的横向运动的一个例子。
2019-12-04 math.OC
On Model Predictive Funnel Control with Equilibrium Endpoint Constraints
提出模型预测漏斗控制，结合漏斗控制的误差保证与MPC的预测优势，通过滚动优化参数化误差边界，减少决策变量并提升鲁棒性，利用终端等式约束证明稳定性及可行性。
2025-05-26 math.OC
Prescribed-performance position tracking for infinite-dimensional passive systems
University of Namur（南纳穆尔大学）；Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学）
针对受控输出为无源输出积分的线性无限维无源系统，提出带动态增益监督器的非线性递归漏斗控制器，证明相关性能并以欧拉-伯努利梁验证，实现指定性能位置跟踪。
2026-08-19 math.FA math.OC
Model Predictive Control for output tracking with prescribed performance
Universität Paderborn（帕德博恩大学）
本研究提出了一种基于预定性能的MPC框架，通过融合模型预测优化与自适应反馈补偿，实现非线性系统在预定误差范围内的输出跟踪，同时提升预测精度和鲁棒性。
2026-02-25 math.OC
Adaptive output error feedback for a class of nonlinear infinite-dimensional systems
研究实希尔伯特空间上一类非线性无穷维系统的输出调节问题。在状态空间的分解和与Byrnes-Isidori形式有关的变量的某些变量变换之后，示出了（Berger等人，2020）在对非线性系统动力学的一些假设下，如适定性和有界输入状态有界输出（BISBO）稳定性，实现了控制目标。该理论被应用于调节的化学推流管式反应器中的温度，其反应动力学由阿克里乌斯非线性模型。此外，阻尼正弦戈登模型也符合所需的假设。通过数值模拟说明了理论结果。
2022-04-05 math.OC
A model-free approach to control barrier functions using funnel control
针对基于 CBF 的安全控制依赖系统模型的问题，本文结合漏斗控制提出仅用测量输出的无模型 CBF 控制律，并建立其与归零 CBF 模块化综合的联系。
2025-06-16 math.OC
Output tracking for a non-minimum phase robotic manipulator
针对非最小相位的非线性机械臂，利用最近发展起来的线性非最小相位系统的漏斗控制方法，设计了一种输出误差反馈控制器。我们说明了新的控制设计的数值案例研究，在那里我们模拟末端执行器输出跟踪的机器人机械手。
2021-03-30 math.OC
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
Funnel control for passive infinite-dimensional systems
Tampere University（坦佩雷大学）
针对阻抗无源线性无穷维系统，采用系统节点方法分析漏斗控制的闭环非线性演化方程可解性，证明其适用性，并通过两种控制场景下的Euler-Bernoulli梁算例验证。
2025-10-01 math.AP math.FA math.OC
Analysis and funnel control for nonlinear drill strings
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg（哈勒-维滕贝格马丁路德大学）；Kongu Engineering College（孔古工程学院）；Technische Universität Ilmenau（伊尔梅瑙工业大学）
研究非线性钻杆系统输出跟踪问题，通过抽象边界值问题分析模型可解性，提出 novel funnel 控制方法以确保钻头角速度跟踪动态参考轨迹，同时保持跟踪误差在预设性能 funnel 内。
2026-10-06 math.OC
Output feedback stochastic MPC with packet losses
本文考虑了在有耗信道上传输的带有随机附加干扰和噪声测量的约束线性系。我们提出了一个模型预测控制（MPC）法，最大限度地减少了折扣的期望约束的折扣成本。假设传感器数据以已知的概率丢失，并且通过将预测的控制策略表示为未来观测的仿射函数来解释数据丢失，这导致凸最优控制问题。在线约束收紧技术确保了在线优化的递归可行性和期望约束的满足，而不受噪声和干扰输入分布的限制。沿着闭环系统的轨迹评估的成本被证明是有界的最佳预测成本。最后给出了一个数值例子来说明这些结果。
2020-05-06 math.OC
Sequential Linearithmic Time Optimal Unimodal Fitting When Minimizing Univariate Linear Losses
本文研究线性损失下单变量模型分数输出的最优单峰变换，证明最优映射为矩形函数，并提出每次迭代具有对数时间复杂度且最优高效的顺序拟合方法。
2023-04-04 cs.DS cs.LG math.OC
Performance metrics for droop-controlled microgrids with variable voltage dynamics
本文研究了下垂控制逆变器的微电网的性能，在持续的小扰动下保持同步所产生的总功率损耗。逆变器的建模与下垂控制下的可变频率和电压。对于来自稳态的小波动，这些瞬态功率损耗可以通过受到分布式干扰的线性系的输入-输出H2范数来量化。我们评估这个H2范数的假设下，具有相同的逆变器的主导感应网络。结果表明，虽然相位同步，根据以前的研究结果，产生的损失，规模与网络的大小，但只有弱依赖于其连接，与电压控制相关的损失将是更大的高度连接的网络比在一个松散的连接。因此，在高度互连的网络中通常较高的收敛收敛速率是以与用于达到稳定状态的功率流相关联的较高损耗为代价的。
2016-01-29 math.OC
Improving performance of droop-controlled microgrids through distributed PI-control
本文研究了基于逆变器的微电网在持续随机扰动下的暂态性能，即在频率调节过程中产生的阻性功率损耗。我们建模的逆变器作为二阶振荡器和比较两种算法的频率调节：标准的频率下垂控制器和分布式比例积分（PI）控制器。瞬态功率损耗可以使用输入-输出H2范数来量化。我们表明，分布式PI控制器，这是以前提出的二次频率控制（消除静态误差），也有可能显着提高性能，减少瞬态功率损耗。这种损失的减少被证明是更大的在一个松散的互连网络比在一个高度互连的，而损失不依赖于连接，如果采用标准的下垂控制。此外，我们的研究结果表明，有一个最佳的调整的分布式PI控制器的损失减少。总的来说，我们的研究结果提供了一个额外的参数，有利于分布式算法在微电网中的二次频率控制。
2016-03-20 math.OC
Tracking control for underactuated non-minimum phase multibody systems
考虑了多体系统的跟踪控制问题，该系统采用完整约束和不完整约束建模。此外，系统可以是欠驱动的并且包含运动学回路，并且因此由一组微分代数方程描述，所述微分代数方程通常不能被重新公式化为常微分方程。我们提出了一种控制策略，它结合了前馈控制器的基础上的伺服约束方法与反馈控制器的基础上，最近的漏斗控制设计。作为这两种方法的一个重要工具，我们提出了一个新的程序来获得多体系统的内部动力学。此外，我们提出了一个可行的一组坐标的内部动力学，避免了与计算的Byrnes-Isidori形式的努力。通过对一个非线性非最小相位多输入多输出带运动回路机器人的仿真，验证了该控制器的设计。
2021-02-10 math.OC
Electro-thermal topology optimization of an electric machine by the topological derivative considering drive cycles
RICAM, Austrian Academy of Sciences（奥地利科学院 RICAM）；Université Paris-Saclay, Centralesupélec, CNRS, GeePs（巴黎萨克雷大学、中央理工-苏佩莱克学院、法国国家科学研究中心 GeePs）；Computational Electromagentics Group, TU Darmstadt（达姆施塔特工业大学计算电磁学组）
本文研究了在驱动循环下永磁同步电机的拓扑优化，通过考虑定子的焦耳损耗和永磁体的涡流损耗，优化转子设计以提高效率，并引入温度和应力约束以确保机械完整性。
2025-07-19 math.OC
Cooperative Output Regulation of Linear Multi-agent Systems with Communication Constraints
University of Western Ontario（韦仕敦大学）；Lakehead University（湖首大学）
本文研究了存在通信约束的异构线性多智能体系统的协同输出调节问题，提出了一种基于间歇性和异步离散时间信息交换的分布式控制算法，能够在未知时变延迟和信息丢失下实现协同输出调节。
2016-10-05 cs.SY eess.SY math.OC
Efficient, Anytime Algorithms for Calibration with Isotonic Regression under Strictly Convex Losses
我们调查的校准估计，以提高性能的最佳单调变换的估计输出。我们首先研究了传统的平方误差设置及其加权变量，并表明最佳单调变换是一个独特的阶梯函数的形式。我们进一步表明，这种阶梯行为保持一般严格凸损失函数。它们的最佳单调变换也是唯一的，即，存在实现最小损耗的单个阶梯变换。我们提出了一个线性的时间和空间算法，可以找到这样的最佳转换为特定的损失设置。我们的算法有一个在线实现，其中到目前为止观察到的样本的最佳变换是在线性空间和摊销时间中找到的，当样本以有序的方式到达时。我们还扩展我们的结果的情况下，功能是不平凡的单独优化，并提出了一个随时算法，它具有线性空间和伪线性时间复杂度。
2021-10-31 cs.CC cs.LG math.OC
Optimal output-feedback control and separation principle for Markov jump linear systems modeling wireless networked control scenarios (extended version)
用于在无线网络化控制系统（WNCS）的组件之间传送信息的通信信道由于时变衰落和干扰而遭受分组丢失。我们考虑一个无线网络控制的情况下，数据包丢失发生在传感器-控制器链路（感测链路）和执行器-致动器链路（致动链路）。此外，我们考虑一个时间步延迟模式的观察致动环节。虽然具有驱动环节一步延迟模式观测的系统的状态反馈最优控制和可稳定性条件问题已经得到解决，但我们研究了最优输出反馈控制问题，并推导出了上述无线网络控制场景的分离原则。特别是，我们表明，最优控制问题（与一个时间步延迟的模式观察致动链路状态）和最优滤波问题可以独立解决下的TCP类通信计划。
2021-03-22 cs.SY eess.SY math.OC
