Distributed Optimal Steady-State Regulation for High-Order Multi-Agent Systems with External Disturbances
School of Automation, Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学自动化学院)
本文研究了具有外部扰动的异构线性多智能体系统的分布式最优稳态调节问题,通过嵌入式控制设计将问题转化为两个更简单的子问题,并在温和假设下提出状态反馈和输出反馈控制方法,进一步扩展到仅使用实时梯度信息的情况,通过数值模拟验证了有效性。
2019-02-03 cs.SY eess.SY math.OC
Event disturbance rejection: a case study
本文提出基于可激发系统的控制结构,用于鲁棒事件扰动抑制,强调通过特定输入信号实现系统收缩,以提高对离散事件的调节能力。
2025-05-16 cs.SY eess.SY
Data-driven online control for real-time optimal economic dispatch and temperature regulation in district heating systems
University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出数据驱动的在线控制框架,通过嵌入稳态经济最优条件到温度动态中,实现供热系统在无扰动预测的情况下收敛到经济最优运行点,同时通过数据赋能策略优化和ADAM算法提升闭环性能。
2026-04-20 cs.SY eess.SY
Graph Laplacian Spectrum and Primary Frequency Regulation
California Institute of Technology(加州理工学院);National Renewable Energy Laboratory(国家可再生能源实验室)
本文基于谱图理论,研究网络拓扑、系统惯性和发电机负荷阻尼对电网行为的影响,通过拉普拉西特征值分析电网鲁棒性,并提出抑制高频扰动的新控制器。
2018-08-03 cs.SY eess.SY
A Koopman-backstepping approach to data-driven robust output regulation for linear parabolic systems
针对未知线性抛物系统及未知 ODE 扰动模型,提出基于 Koopman 算子、Hankel-DMD、逆 Sturm-Liouville 恢复与 backstepping 的数据驱动鲁棒输出调节控制方法,并证明误差与不确定性下的稳定性。
2025-06-06 cs.SY eess.SY
Trajectory Tracking for Tilted Hexarotors with Concurrent Attitude Regulation
针对倾斜六旋翼,提出基于微分平坦性和分层非线性的两种控制架构,实现轨迹跟踪与姿态调节,并比较其精度、输入与鲁棒性。
2023-10-14 cs.SY eess.SY
Data-driven nonlinear output regulation via data-enforced incremental passivity
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学)
研究通过数据增强增量无源实现数据驱动的非线性输出调节,设计数据驱动反馈控制器使闭环系统增量无源,通过与内部模型互连及设计虚拟输入解决问题,具有高数据效率和设计灵活性,还解决了一类非线性系统非零平衡稳定问题。
2026-07-10 cs.SY eess.SY
Safe Output Regulation of Coupled Hyperbolic PDE-ODE Systems
Xiamen University(厦门大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
本文提出了一种安全输出调节控制策略,用于解决由耦合双曲PDE-ODE结构建模的系统在完全分布式扰动下的问题,通过非超调反推方法设计状态反馈控制器,实现指数输出调节并确保受控输出的安全约束。
2026-08-24 cs.SY eess.SY
Velocity-free task-space regulator for robot manipulators with external disturbances
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);University of Groningen(格罗宁根大学);South China University of Technology(华南理工大学)
针对受外部扰动的机器人操作器任务空间鲁棒调节问题,结合内模原理与无源性输出反馈控制提出无速度控制律,实现调节误差渐近收敛并抑制正弦扰动,具备简洁直观及直接增益选择准则的优势。
2025-04-14 cs.RO cs.SY eess.SY
A Novel Approach to Disturbance Rejection in Constrained Model Predictive Control
本文研究离散时间系统线性模型预测控制中时变干扰的抑制问题。在文献中,干扰被广泛拒绝通过使用速度模型,干扰模型与观测器的方法或一个计划,结合了一个干扰观测器的补偿和MPC的反馈调节。相反,广泛使用的方法,在这项研究中提出的技术利用增量模型的植物,与快速变化的干扰的假设,制定一个控制律,拒绝变化的干扰。该方法的独特之处在于对扰动量和扰动变化率的补偿。通过提出一个代价函数,其中系统扰动的增量形式被作为优化变量,作为计算的最优扰动增量的函数的控制信号被公式化,以确保根据代价函数的最小化来驱动设备。利用控制律中最优扰动引入的自由度,将估计扰动增量引入控制信号中,使其始终与外部扰动增量相反。此外,建议的代价函数提供了一个加权矩阵,可以用来操纵的影响,外源干扰的系统的响应。为了估计不可测的干扰,一个组合的状态和干扰观测器的设计基于凸优化表示的H2-最小化问题。三个不同的系统的仿真被用来显示所提出的算法相比,传统的无偏置MPC技术的好处。结果表明,所提出的方案可以提供显着改善的输出跟踪和调节。
2022-10-03 cs.SY eess.SY
Updated version "Robust Voltage Regulation of DC-DC Buck Converter With ZIP Load via An Energy Shaping Control Approach"
针对带ZIP负载的DC-DC Buck变换器直流分布式系统稳定问题,设计了结合扰动观测器的自适应能量整形控制器,给出吸引域估计与闭环稳定性分析,通过仿真和实验验证了控制器性能。
2024-12-12 cs.SY eess.SY
Robust Policy Iteration for Continuous-time Linear Quadratic Regulation
研究了连续时间无限时域线性二次调节(LQR)问题中策略迭代的鲁棒性。结果表明,Kleinman策略迭代算法对小扰动具有内在的鲁棒性,并具有Sontag意义下的局部输入到状态稳定性.更准确地说,每当在每次迭代中的扰动引起的输入项是有界的和小的,策略迭代算法的解决方案也是有界的,并进入LQR问题的最优解的一个小邻域。在此基础上,当系统动态受到小的加性未知有界扰动时,LQR问题的非策略数据驱动策略迭代算法是鲁棒的。数值算例验证了理论分析的正确性。
2020-08-31 cs.NA cs.SY eess.SY
Data-Driven Output Regulation using Single-Gain Tuning Regulators
针对线性系统输出调节问题,提出一种基于开环频率响应样本、仅需在线调整单一标量增益且具稳定裕度的最小阶数据驱动调节调节器,将SISO积分控制器整定扩展至MIMO系统。
2023-03-31 cs.SY eess.SY
Robust IMMPC: An Offset-free MPC for Rejecting Unknown Disturbances
本文提出一种无偏MPC方法,通过扩展内部模型MPC以应对一般有界扰动,实现无稳态误差控制,并在四塔系统上验证了控制器的有效性。
2026-04-01 cs.SY eess.SY
LIDAR-Assisted Exact Output Regulation for Load Mitigation in Wind Turbines
优化风力涡轮机性能涉及最大化能量收集,同时寻求最小化塔架结构、叶片和转子上的负载疲劳。为了提高涡轮机的控制性能,风预见测量技术,如光探测和测距(LIDAR),近年来一直是研究人员的兴趣点。在本文中,我们探讨了一个经典的控制方法,称为精确输出调节(EOR)的应用,以提高激光雷达增强风力涡轮机的控制性能。EOR控制器被设计为实现已知输入干扰的抑制,同时还确保系统输出跟踪期望的参考信号。该控制器由状态反馈控制器和前馈增益组成。激光雷达风预览信息被用来获得一个低阶外系统风动力学建模。该风力外系统用于获得前馈增益矩阵,使得EOR控制器能够有效地抑制输入干扰并实现期望的参考跟踪。在国家可再生能源实验室(NREL)5 MW参考风力涡轮机的全非线性气动弹性模型上,在部分负载和满载运行区域中,对EOR控制器进行了广泛的模拟。为了进行性能比较,我们还实现了一个基线转矩控制器和一个常用的前馈控制方法,称为扰动调节控制(DAC)。结果表明,与基线和DAC控制器相比,EOR控制器可以提供显著改善的疲劳负载减少和更平滑的功率输出,而不损害能量产生水平。
2019-10-17 cs.SY eess.SY
Cooperative Control of Linear Multi-Agent Systems via Distributed Output Regulation and Transient Synchronization
University of Stuttgart(斯图加特大学);University of California Riverside(加州大学河滨分校)
本文提出了一种新的分布式调节器,用于协调相同和不同类型的线性智能体,通过基于暂态状态组件的耦合实现暂态同步,以提高群体在暂态阶段的协同行为并保证同步误差的衰减率。
2014-05-31 cs.SY eess.SY math.DS
Coordinated Frequency Regulation in Grid-Forming Storage Network via Safety-Consensus
本文针对构网型储能网络提出一种分层安全一致性方法,结合设备层暂态安全滤波器与二次层一致性协调,在限制暂态频率偏移、最小化频率偏差的同时实现储能单元间的协调功率分配,并在IEEE 68节点系统上验证了其有效性。
2024-10-18 cs.SY eess.SY
Autonomous Satellite Docking via Adaptive Optimal Output Regulation: A Reinforcement Learning Approach
提出一种基于强化学习的在线离策略数据驱动算法,在自适应最优输出调节框架下解决自主卫星对接问题,无需系统动力学先验知识即可实现从星相对位置和速度的最优控制及安全对接。
2023-01-29 cs.SY eess.SY
Data-Driven Safe Output Regulation of Strict-Feedback Linear Systems with Input Delay
Xiamen University(厦门大学)
本文提出了一种数据驱动的安全控制方法,用于具有输入延迟的严格反馈线性系统,通过Krylov动态模式分解和反推法实现安全输出调节。
2026-10-30 cs.SY eess.SY
Sampled-data Robust Control of Electrically Stimulated Engineered Cell Factories
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
本文提出了一种用于电刺激工程细胞工厂的鲁棒闭环内分泌调节框架,通过采样数据自适应PID控制器和鲁棒扩展,在存在不确定性时实现对T4的持续调节。
2026-05-01 cs.SY eess.SY
Online Optimal Parameter Compensation method of High-dimensional PID Controller for Robust stability
针对工业非线性MIMO系统因强耦合、干扰等需高鲁棒性PID控制器的问题,提出在线最优参数补偿方法,通过转化为两阶段EVP并以内点法求解,实现高维PID参数高效在线整定,确保系统鲁棒稳定。
2025-04-20 cs.SY eess.SY
Distributed Output Regulation for a Class of Nonlinear Multi-Agent Systems with Unknown-Input Leaders
School of Automation, Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学自动化学院);Key Laboratory of Systems and Control, Institute of Systems Science, Chinese Academy of Sciences(中国科学院系统与控制重点实验室,系统科学研究所)
本文研究了一类不确定非线性多智能体系统在局部扰动下的分布式输出调节问题,针对领导者未知输入和动态差异的情况,设计分布式反馈控制器使智能体全局或半全局跟踪不确定领导者。
2015-10-26 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Online Feedback Optimization for Real-time Distribution System Voltage Regulation
本文提出一种基于嵌套反馈优化策略的分布式OFO设计,解决配电系统实时电压调节中的单点故障隐患,兼顾隐私保护与计算效率,实验证明其调节效果优于其他分布式方法。
2025-07-13 cs.SY eess.SY
Fixed-Time Voltage Regulation for Boost Converters via Unit-Safe Saturating Functions
本文针对Boost变换器电压调节问题,提出一种基于新型函数族的固定时间控制算法,结合状态观测器与扰动观测器解决抖振与不确定性,并通过仿真验证了其有效性与可部署性。
2025-08-09 cs.SY eess.SY
Response-Based Frequency Stability Assessment under Multi-Scale Disturbances in High-Renewable Power Systems
本文提出了一种基于响应的频率稳定性评估方法,通过统一处理多尺度扰动,提高高可再生能源电力系统频率稳定性评估的准确性和有效性。
2026-08-26 cs.SY eess.SY
Cascaded TD3-PID Hybrid Controller for Quadrotor Trajectory Tracking in Wind Disturbance Environments
Shanghai Maritime University(上海海事大学);Shenzhen Research Institute of Big Data(深圳大数据研究院);Chinese University of Hong Kong, Shenzhen(香港中文大学(深圳));Henan University of Science and Technology(河南科技大学);Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);Nanjing University of Information Science and Technology(南京信息工程大学)
本文提出一种级联混合控制框架,用于四旋翼在非线性动态和外部扰动下的轨迹跟踪。通过增强PID控制器与TD3算法,提升水平位置控制在严重扰动下的性能,并通过仿真和实测验证其鲁棒性。
2026-05-13 cs.SY eess.SY
Prescribed-time Control for Linear Systems in Canonical Form Via Nonlinear Feedback
对于具有非零不确定性/扰动的标准型系统,本文提出了一种在规定时间内实现完全状态调节的方法,而不考虑初始条件。通过引入光滑双曲正切函数,构造了一种非线性时变状态反馈控制方案,并通过引入规定时间观测器,将其推广到基于输出反馈的规定时间调节,在整个运行时间范围内都适用.作为用户指定时间间隔内的全状态调节的替代方案,所提出的方法在分析上弥合了基于线性和非线性反馈的规定时间控制之间的鸿沟,并且能够以统一的控制结构实现渐近稳定、指数稳定和规定时间稳定。
2022-01-09 cs.SY eess.SY
Real-Time Regulation of Direct Ink Writing Using Model Reference Adaptive Control
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
本文提出基于降阶模型的模型参考自适应控制策略,用于实时调节直接墨水书写过程,以提高几何精度和打印质量,通过实时调整工艺参数补偿不确定性,确保跟踪误差最小化。
2026-03-19 cs.SY eess.SY
Coordinated Frequency and Voltage Regulation of Grid-Following and Grid-Forming Inverters
在纯粹基于逆变器的微电网中,电网形成(GFM)和电网跟随(GFL)逆变器将通过其电网支持能力在频率/电压调节和维持功率共享方面发挥关键作用。因此,这两种技术之间的协调对于优化系统性能变得越来越重要。然而,现有的工作没有考虑GFL的潜力,参与二次控制与GFM的协调,从而无法利用逆变器资源的全部能力。在本文中,我们表明,它是可以完全协调的GFL和GFM逆变器,以实现准确的功率共享,频率/电压调节,并循环无功缓解在网络化的微电网,即使没有任何同步发电机或散装电力系统的支持。我们使用领导者-追随者的共识框架,开发一个GFM-GFL协调控制。在不同的干扰和通信退化情况下,验证了所提出的协调方法的有效性。此外,我们发现,建议完全协调的二次控制优于其他方法,如不协调和部分协调的二次控制,在负载分配和频率和电压调节方面。总的来说,这项研究强调了在微电网中GFL-GFM协调的必要性和好处。
2021-10-28 cs.SY eess.SY
A Control Architecture for Fast Frequency Regulation with Increasing Penetration of Inverter Based Resources (Extended Version)
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);King Fahd University of Petroleum & Minerals(法赫德国王石油与矿产大学);King Abdulaziz City for Science and Technology(阿卜杜勒阿齐兹国王科学与技术城)
本文提出一种双层控制架构,结合优化下垂控制与虚拟同步机控制,通过模型预测控制实现高效频率调节,验证了在高渗透可再生能源系统中的有效性。
2026-08-17 cs.SY eess.SY
Resilient Energy-Based Control for DC Data Centers under Grid and Load Disturbances
Siemens Foundational Technology(西门子基础技术);Department of Electrical Engineering, State University of New York, Maritime College(纽约州立大学海事学院电气工程系)
本文提出了一种基于被动性的控制框架,用于供应非被动信息科技机架负载的AC-DC转换器,通过端口哈密顿公式利用系统总能量平衡推导出方法,在与非被动负载或电网扰动接口时,通过形状存储能量和注入虚拟阻尼,使转换器行为如同被动系统,从而保证闭环系统的渐近电压调节和严格能量耗散,无需假设电网电压或频率恒定。
2026-05-20 cs.SY eess.SY
Robust Output Regulation of Linear Passive Systems with Multivalued Upper Semicontinuous Controls
本文研究了通过特殊最大单调算子导出的多值控制在线性被动系统中的应用,提出了一种多值控制策略,确保系统输出能鲁棒地调节到期望值,并通过数值示例验证了方法的有效性。
2014-12-05 cs.SY eess.SY math.DS
Voltage Regulation in Distribution Systems with Data Center Loads
针对数据中心负荷波动引起的配电系统电压问题,提出利用DVFS的分布式动态电压控制方案,经真实LLM推理负荷仿真验证有效,并开源数据与方案。
2025-07-08 cs.SY eess.SY
Distributed Frequency Control with Operational Constraints, Part I: Per-Node Power Balance
Tsinghua University(清华大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
本文研究多区域电力系统分布式最优频率控制,考虑节点级功率平衡与网络级功率平衡,提出去中心化策略以应对未知负载扰动,证明闭环系统渐近稳定并收敛至最优解。
2017-02-26 cs.SY eess.SY
Grid-Forming Control with Assignable Voltage Regulation Guarantees and Safety-Critical Current Limiting
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学)
本文提出了一种具有可分配电压调节和安全关键电流限制的电网形成控制器,通过控制屏障函数实现鲁棒的电压形成和快速恢复。
2026-03-03 cs.SY eess.SY
Approximation Methods for Geometric Regulation
在这些笔记中,我们收集了一些结果,从几个作者的工作,以使可用的一个单一的来源,并显示如何近似几何方法的调节已经发展,以及如何控制设计策略已经从理论方法,涉及调节器方程,我们现在称之为正则化控制器。在这两个极端之间,我们开发了一系列的工作,一个相当严格的分析正则化计划导致正则化动态调节器方程和迭代计划,产生非常精确的跟踪和干扰抑制控制律。在我们最近的工作中,我们已经扩展了动态调节器方程,我们现在称为正则化控制器。这种新的提法最近才被应用到包括线性和非线性延迟方程的例子。
2022-11-03 cs.SY eess.SY math.OC
The Voltage Regulation of Boost Converters Using Dual Heuristic Programming
本文提出了一种双启发式规划控制器来控制升压变换器。传统的控制器,如比例积分微分(PID)或比例积分(PI)的设计基于工作点附近的线性化小信号模型。因此,在启动、负载变化或输入电压变化期间控制器的性能不是最佳的,因为系统模型通过改变操作点而改变。双启发式规划控制器通过遵循近似动态规划对升压变换器进行最优控制。的DHP的优点是,基于神经网络的特性,建议的控制器,使升压转换器,以方便地应付大的干扰。具有良好训练的评论家和动作网络的DHP可以作为升压转换器的最佳控制器来执行。为了比较传统的PI和DHP升压变换器的有效性,提供了仿真结果。
2020-01-27 cs.SY eess.SY
Beyond Nonlinear Small-Gain Design: DADS with Partial-State Feedback
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣迭戈分校)
本文研究了PDEs中部分状态调节问题,结合DADS和IOS方法,展示了在存在外部输入时无需假设扰动或参数界即可实现鲁棒调节的控制器设计。
2026-05-20 cs.SY eess.SY math.OC
DOBC-Based Frequency & Voltage Regulation Strategy for PV-Diesel Hybrid Microgrid During Islanding Conditions
提出了一种基于扰动消除器的太阳能光伏-柴油发电混合微电网孤岛运行时的频率和电压调节控制方法。DOBC作为前馈控制集成到基于同步发电机的DG,其处理实时功率失配并在孤岛状态下调节微电网频率和电压。为了证实所开发的控制器的操作鲁棒性下产生的实时不确定性,由于光伏输出和负载的变化,控制器已被测试在最坏情况下的不确定性条件。所提出的控制器已被开发为MATLAB/Simulink模型,并在实时仿真器OPAL-RT上验证了结果。在存在通信延迟和噪声负载条件下,所提出的控制方案的有效性得到了进一步验证。仿真结果验证了该控制器在低惯量微电网中调节系统频率和电压的动态性能。最后,所提出的控制策略已实施在实验室规模的微电网设置,其中同步发电机柴油发电机调节系统频率快速,有效地在最坏情况下的不确定性的情况下。
2022-06-04 cs.SY eess.SY
A contraction theory approach to observer-based controller design for glucose regulation in type 1 diabetes with intra-patient variability
虽然人工胰腺可有效地将1型糖尿病患者的血糖调节在70-180 mg/dl的安全范围内,但患者内的高变异性以及外源性进餐干扰构成了严重的挑战。因此,现有的控制算法需要额外的安全算法和前馈动作。此外,人工胰腺中胰岛素传感器的不可用性使得这项任务更加困难。在目前的工作中,1型糖尿病(T1 D)的皮下模型被认为是基于收缩分析的框架内的控制器设计。研究了三名虚拟T1 D患者的各种真实多餐场景,参数变异性为+30%和-30%。三名T1 D患者的平均时间分别为77%、73%和76%。在没有任何用于膳食补偿的前馈动作的情况下,实现了在高血糖(>180 mg/dl)中花费的时间的显著减少。
2022-06-29 cs.SY eess.SY
DOB-Net: Actively Rejecting Unknown Excessive Time-Varying Disturbances
University of Technology Sydney(悉尼科技大学);Centre for Autonomous Systems(自主系统中心);Centre for Artificial Intelligence(人工智能中心)
本文提出了一种集成的强化学习(RL)的方法,称为干扰观测网络(DOB-Net),机器人在环境中的干扰是未知的和时变的,并可能经常超过机器人的控制能力。DOB-Net集成了扰动动态观测器网络和控制器网络。该观测器源于传统的DOB机制,通过递归神经网络(RNN)构建和增强,在RNN隐状态中编码未知扰动的过去值估计和未来值预测。这种编码允许控制器在机器人控制能力的约束下产生最优控制信号以主动地拒绝干扰。观察器和控制器在策略优化中通过优势行为者评价器共同学习。位置调节任务的数值仿真表明,所提出的DOB-Net显着优于传统的反馈控制器和经典的RL算法。
2020-01-29 cs.LG cs.RO cs.SY
Optimal regulation of flow networks with transient constraints
University of Groningen(格罗宁根大学);Hanze University of Applied Sciences(汉泽应用科学大学)
本文提出一种分布式控制器,通过动态调整输入和流量,在未知扰动下实现输出调节并满足约束,利用增量被动性证明稳态全局渐近吸引性,通过供热系统和多终端HVDC网络案例验证有效性。
2017-08-02 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Virtual Power Plants with Robust Frequency Regulation Capability
针对IBR接入导致的电力系统频率安全挑战,提出DVPP鲁棒备用决策方法,通过解析频率动力学确定参数并优化分配IBR备用,经IEEE九节点系统验证可高可靠保障频率安全。
2025-06-13 cs.SY eess.SY
Dynamic Weight-Based Collaborative Optimization for Power Grid Voltage Regulation
由于可再生资源的不可预测性,具有高PV发电的配电网暴露于电压干扰。智能光伏逆变器,如果相互协调控制,并不断适应发电和负载的实时条件,可以有效地调节馈线上的节点电压。这是一个相当新的概念,需要通信和分布式控制逻辑来实现所有PV系统中无功功率的公平利用。本文提出了一种在变化馈线条件下使电压偏差最小化的协同无功优化方法。基于每个光伏系统的无功功率可用性来更新协同优化的权重矩阵,该无功功率可用性根据云条件和馈线负载而随时间变化。建议的更新允许具有更高无功功率可用性的PV系统帮助其他PV系统调节其节点电压。在一个改进的IEEE 123节点测试馈线上进行了概念验证仿真,与四种常见的无功控制方法相比,该方法的有效性。
2020-07-03 cs.SY eess.SY
Contingency Detection Integrated Model Predictive Control for Resilient Load Frequency Control
Wayne State University(韦恩州立大学)
针对电力系统故障引发的MPC-LFC预测不匹配问题,提出CDI-MPC框架,通过融合故障检测与预测调节提升闭环LFC性能,仿真验证其检测准确性与性能提升效果。
2026-08-06 cs.SY eess.SY
Control of Small Spacecraft by Optimal Output Regulation: A Reinforcement Learning Approach
针对空间样品返回与碎片清除任务现有方案成本高、依赖特定识别捕获方法的问题,提出融合多控制理论的反馈-前馈最优控制策略,用于小卫星集群交会捕获,仿真验证其较经典方法更高效实用。
2023-07-18 cs.SY eess.SY
Voltage Regulation in Polymer Electrolyte Fuel Cell Systems Using Gaussian Process Model Predictive Control
本研究提出利用高斯过程模型预测控制(MPC)同时调节氢气与空气流量以稳定聚合物电解质燃料电池系统电压,仿真表明该方法在满足约束下有效维持目标电压,且无需底层真实系统模型。
2024-03-24 cs.SY eess.SY
Data-Guided Regulator for Adaptive Nonlinear Control
University of Washington(华盛顿大学)
本文研究在未知时变扰动下为非线性系统设计数据驱动反馈控制器的问题,提出了DG-RAN算法,通过单一轨迹的离散时间序列数据在线迭代调节系统状态并辨识扰动动态,实现了有限时间调节并在6-DOF动力下降制导问题中验证了有效性。
2023-11-20 cs.LG cs.SY eess.SY
Data-Driven Control of Continuous-Time LTI Systems via Non-Minimal Realizations
本文提出仅用单次实验数据为未知连续时间LTI系统设计输出反馈控制器的方法,通过非最小实现和滤波观测状态,构造LMIs设计动态稳定控制器,并扩展至输出调节问题。
2025-05-28 cs.SY eess.SY
Partial-State DADS Control for Matched Unmodeled Dynamics
针对匹配且无界的未知动态,研究扩展 DADS 控制,利用部分状态反馈绕开小增益条件并保证无漂移鲁棒调节,且适用于未知反应-扩散 PDE 的无限维系统。
2025-07-24 cs.SY eess.SY math.OC
Robust MPC with data-driven demand forecasting for frequency regulation with heat pumps
随着连接到电网的挥发性可再生能源的数量增加,以及基于化石燃料的发电厂的逐步淘汰,对频率调节的需求增加。在需求方面,频率调节服务可以由配备有电加热或冷却系统的建筑物或区域通过利用其热惯性来提供。利用这种潜力的现有方法通常依赖于动态建筑模型,在实践中,获取和维护动态建筑模型可能具有挑战性。因此,这种系统的实际实施是稀缺的。此外,主动控制建筑物需要广泛的控制基础设施,并可能导致区域能源系统中的隐私问题。受此启发,我们利用热惯性的缓冲存储储备,减少建筑模型的需求预测在这里。通过将基于鲁棒模型预测控制的控制方案与仿射策略以及基于人工神经网络的供热需求预测与在线校正方法相结合,我们提供了频率调节储备,并通过包括热泵和缓冲存储的系统保持用户舒适度。虽然鲁棒的方法,确保乘员的舒适性,仿射策略的使用减少了干扰的不确定性对系统状态的影响。在第一次与一个真正的区域式建筑能源系统的实验中,我们证明了该方案能够在各种条件下提供储备,并跟踪调节信号,同时满足连接建筑物的供暖需求。13.4%的电力消耗是灵活的。在额外的数值研究中,我们证明,使用仿射政策显着降低了代价函数,并增加了所提供的储备量,我们调查的次优性相比,一个无所不知的控制系统。
2022-02-14 cs.SY eess.SY
Model Predictive Control for Joint Ramping and Regulation-Type Service from Distributed Energy Resource Aggregations
本文提出基于模型预测控制的滚动优化方法,解决分布式能源资源聚合体在爬坡与调节服务中的最优分配问题,以减少对大规模发电爬坡的需求并缓解电网扰动。
2024-05-05 cs.SY eess.SY math.OC
Model-Free Incremental Adaptive Dynamic Programming Based Approximate Robust Optimal Regulation
本文提出了连续时间非线性系统无模型鲁棒最优调节的一种新形式。所提出的基于强化学习的方法,被称为增量自适应动态规划(IADP),利用测量数据,允许近似最优增量控制策略的设计,该控制策略在模型不确定性,环境干扰和输入饱和下增量地稳定受控系统。通过利用时间延迟估计(TDE)技术,我们首先利用传感器数据,以减少一个完整的动态,其中测量数据被采用来构建一个增量的动态,反映了系统的演变,在一个增量的形式的要求。然后,基于自适应动态规划设计近似最优增量控制策略,该策略被实现为一个简化的单临界结构,得到Hamilton-Jacobi-Bellman方程值函数的近似解.此外,对于神经网络,利用经验数据设计了一种保证权值收敛的非策略权值更新律。更重要的是,为了解决无意中引入的TDE误差,我们将TDE误差边界相关项纳入代价函数中,从而在优化过程中衰减TDE误差。给出了系统稳定性证明和权值收敛性证明。数值仿真结果验证了所提IADP的有效性和优越性,特别是在降低控制能量消耗和增强鲁棒性方面。
2021-05-06 cs.SY eess.SY
Stabilizing sliding mode control design and application for a dc motor: Speed control
High Institute of Applied Sciences and Technologies, Sousse(苏塞应用科学和技术高等学院)
针对直流电机速度控制问题,提出滑模控制方法,实验表明相比PID控制器具有更好的动态响应和鲁棒性。
2012-02-08 cs.SY eess.SY