A new active disturbance controller based on an improved fraction-order extended state observer
针对一类分数阶系统,提出了一种基于改进分数阶扩张状态观测器(IFESO)的分数阶自扰动抑制控制器。应用IFESO,分数阶系统可以近似为整数阶积分器(1/s)。给出了保证IFESO和闭环系统稳定性的参数。频域分析表明,IFADRC对分数阶系统的干扰估计性能优于整数阶有源扰动抑制控制器(IADRC)。仿真结果表明,IFADRC的性能优于IADRC和FADRC。
2021-12-06 cs.SY eess.SY
A General Model-Based Extended State Observer with Built-In Zero Dynamics
针对单输入单输出线性时不变系统,提出通用基于模型的扩张状态观测器,明确其存在条件与收敛特性,进一步设计内置零动态的改进版本,填补现有ESO设计的空白。
2023-05-07 cs.SY eess.SY
In-flight actuator failure recovery of a hexrotor via multiple models and extended high-gain observers
研究了六旋翼无人机飞行中舵机故障恢复问题。六旋翼可能会遇到外部干扰和建模误差,这些干扰和误差在控制设计中被考虑,并与致动器故障区分开来。任何一个执行器的故障发生在飞行过程中,必须快速准确地识别。这是通过使用一个多模型,多个扩展的高增益观测器(EHGO)的输出反馈控制策略。该系列的EHH负责估计状态,干扰,并用于选择适当的模型的基础上系统的动态故障发生后。对所提出的方法进行了理论分析,并通过仿真和实验进行了验证。
2021-03-18 cs.SY eess.SY
The invariant extended Kalman filter as a stable observer
MINES ParisTech, PSL Research University(巴黎高等矿业学院,PSL研究大学)
本文研究了当IEKF作为确定性非线性观测器用于李群上的连续时间系统时的收敛性,证明了其在特定条件下局部稳定性,并通过实例展示其优于传统EKF的鲁棒性。
2015-10-19 cs.SY eess.SY
Robust Control Barrier Functions for Safe Control Under Uncertainty Using Extended State Observer and Output Measurement
针对基于控制屏障函数的二次规划安全控制依赖精确模型与全状态的局限,提出结合扩展状态观测器与CBF、仅用输出测量的鲁棒安全控制方法,得到更低保守性的误差界,经仿真验证有效。
2023-08-26 cs.SY eess.SY
Cooperative Extended State Observer Based Control of Vehicle Platoons With Arbitrarily Small Time Headway
研究了具有线性三阶纵向动力学的车辆在恒定车头时距策略下的队列控制问题。每个跟随车辆的控制器仅基于其自身的速度、加速度、车辆间距离和相对于其直接的前一车辆的速度差,这些都是由车载传感器获得的。我们开发分布式合作的扩展状态观测器的追随者估计相邻车辆之间的加速度差异。基于对加速度差的估计,设计了分布式协同控制律。利用受扰线性系统的稳定性理论,证明了对于任意给定的正时滞,控制参数可以被适当地设计以保证闭环系统和L2串的稳定性.我们进一步表明,所提出的控制律的基础上的理想车辆模型可以保证闭环和L2弦稳定性,即使有小的模型参数的不确定性。仿真结果表明,所提出的控制律对传感噪声、输入时滞和参数不确定性具有鲁棒性。
2021-03-30 cs.SY eess.SY
Adaptive prescribed-time disturbance observer using nonsingular terminal sliding mode control: Extended Kalman filter and particle swarm optimization
研究了在状态未知、参数未知、外部负载扰动和非对称输入饱和的情况下,单输入单输出非线性系统的自适应有限时间镇定问题.设计了一个预定的有限时间干扰观测器来逼近不可测的外部干扰。针对非对称输入饱和系统的闭环控制问题,提出了一种非奇异指定有限时间终端滑模控制。扩展卡尔曼滤波器算法用于实时估计系统的状态和未知参数。此外,粒子群优化算法被用来获得所提出的干扰观测器和控制器的设计参数。为了显示所设计的控制方案的性能,所提出的方法是用来保证规定的有限时间稳定的非局部应变梯度纳米梁的非线性振动。最后,通过数值仿真验证了所提出的自适应控制方案与传统的滑模控制相比的有效性和性能。
2020-12-02 cs.SY eess.SY
Distributed consensus of linear MASs with an unknown leader via a predictive extended state observer considering input delay and disturbances
Ecole Centrale de Lille(里尔中央理工学院);Beihang University(北京航空航天大学);Beijing Jiaotong University(北京交通大学)
本文针对具有定向通信拓扑的线性多智能体系统在存在输入延迟和扰动时的扰动抑制问题,提出一种基于模型降阶技术的分布式一致性方法,设计了自适应预测扩展状态观测器并推导了线性矩阵不等式条件。
2018-03-23 cs.SY eess.SY
On The Design of a Novel Finite-Time Nonlinear Extended State Observer for Class of Nonlinear Systems with Mismatch Disturbances and Uncertainties
The University of Technology(巴格达理工大学);The University of Baghdad, College of Engineering(巴格达大学工程学院)
本文提出了一种新型有限时间非线性扩展状态观测器(NLESO),用于主动扰动抵消控制(ADRC)中通过输出反馈技术稳定非线性系统,针对系统不确定性和不连续扰动。将不确定性和扰动等系统中的非线性项聚合为一个称为“广义扰动”的单一项,NLESO在线估计广义扰动并从输入通道中抵消。通过采用饱和类非线性函数,显著减少了线性扩展状态观测器(LESO)中的峰值现象。利用有限时间Lyapunov理论分析NLESO的稳定性,并通过永磁直流(PMDC)电机的仿真验证了所提观测器的有效性。
2019-03-31 cs.SY eess.SY
Event-Triggered Extended State Observer Based Distributed Control of Nonlinear Vehicle Platoons
研究了具有三阶非线性动力学的车辆在等间距策略下的队列控制问题。考虑具有参数不确定性和外部干扰的车辆模型,提出了一种基于事件触发扩张状态观测器(ESO)的分布式控制律。首先,事件触发的ESO被设计用于估计车辆模型中的未建模动态。然后基于对未建模动态的估计,采用改进的动态面控制方法设计了分布式控制律。每个跟随车辆的控制律仅使用车载传感器获得的信息,包括其自身的速度、加速度、前车的速度和车辆间的距离。最后,给出了保证车队系统稳定性的控制参数范围。结果表明,适当设计控制参数,可以使ESO的观测误差有界,并确保弦稳定和闭环稳定。我们证明了Zeno行为是避免下设计的事件触发机制。CarSim和MATLAB的联合仿真结果验证了所提控制律的有效性。
2022-09-16 cs.SY eess.SY
Autonomous Control of a Quadrotor-Manipulator; Application of Extended State Disturbance Observer
King Fahd University of Petroleum and Minerals(法赫德石油和矿产大学)
在这项工作中,自主控制的四旋翼机械手无人机处理使用扩展的动力学模型。由于持续的气动干扰和动态耦合,四旋翼机械手单元的控制是繁琐的。主动扰动抑制控制(ADRC)被提出用于消除不期望的动态,而PD控制器被开发用于设定点跟踪。在Simulink设计优化中,采用梯度下降-序列二次规划法进行参数整定
2019-10-20 cs.RO cs.SY eess.SY
Extended Dynamics Observer for Linear Systems with Disturbance
这是四个系列论文的最后一部分,针对信号输入信号输出(SISO)线性有限维系统的一般输入干扰破坏的稳定性。提出了一种新的观测器,称为扩展动态观测器(EDO),同时估计状态和干扰。EDO的工作机制包括两个部分:已知动态的扰动被其动态完全抵消,未知动态的扰动被高增益吸收。研究发现,只要具有未知输入扰动的控制对象可观测,高增益总是有效的,这是观测器设计的唯一假设。当扰动动力学除有界性外完全未知时,EDO被简化为扩展状态观测器或高增益观测器的扩展。所开发的方法的主要优点是,控制对象和干扰的先验信息可以尽可能多地利用。我们拥有的先验信息越多,观测器的性能就越好。基于估计/消除策略的精神,还开发了基于EDO的稳定输出反馈。所得到的闭环系统的稳定性的建立和一些理论结果进行了验证,通过数值模拟。
2020-11-12 cs.SY eess.SY math.OC
A Model-Based Extended State Observer for Discrete-Time Linear Multivariable Systems
University of Houston(休斯顿大学);Cleveland State University(克利夫兰州立大学)
针对离散时间线性多变量系统,提出基于模型的扩展状态观测器(MB-ESO)及其广义形式(GMB-ESO),解决传统ESO忽略模型与测量信息的问题,可实现精确或ε-精度干扰重构,误差单调递减且有显式界。
2026-08-12 cs.SY eess.SY
A Robust Observer with Gyroscopic Bias Correction for Rotational Dynamics
提出一种针对旋转动力学的鲁棒观测器,可同时估计陀螺偏差与姿态角速率,证明了其误差动力学的稳定性与抗扰性,并通过仿真对比非线性互补滤波器量化了其鲁棒性及测量噪声对渐近误差的影响。
2023-04-05 cs.SY eess.SY
Robust time-varying formation design for multi-agent systems with disturbances: Extended-state-observer method
研究了受外界干扰的二阶多智能体系统的鲁棒时变编队设计问题。首先,通过构造扩张状态观测器,估计扰动补偿量,这是所提出的鲁棒时变编队控制协议中的一个关键项。在此基础上,给出了编队中心函数的显式表达式,并分析了扰动补偿对编队中心函数的影响。基于编队可行性条件,利用代数Riccati方程技术,推导了编队控制协议增益矩阵的鲁棒时变编队设计准则。进一步分析了多智能体系统的跟踪性能和鲁棒性。最后,通过数值仿真验证了理论结果的有效性.
2019-09-19 cs.MA cs.SY eess.SY
Generalized Super-Twisting Observer for a class of interconnected nonlinear systems with uncertainties
本文将广义超扭曲观测器扩展至具有有界不确定性的强可观测非线性互联系统,利用非光滑强Lyapunov函数证明其有限时间收敛性,并通过食品生产系统案例验证了不连续项对精确估计的关键作用。
2025-06-02 cs.SY eess.SY
Tuning of extended state observer with neural network-based control performance assessment
Poznań University of Technology(波兹南理工大学);University of Technology Sydney(悉尼科技大学)
扩张状态观测器是鲁棒扰动控制系统的一个固有环节,它可以估计扰动对系统动态特性的影响。ESO参数的适当调整是必要的,以确保一个良好的质量估计量和影响的整体性能的鲁棒控制结构。在本文中,我们提出了一个神经网络(NN)为基础的调整程序,允许用户之间的优先级选择的质量标准,如控制和观测误差和控制信号的指定功能。所设计的神经网络提供了一个精确的评估的控制系统的性能,并返回一组ESO参数,提供了一个接近最优的解决方案,用户定义的代价函数。建议的调整程序,使用估计状态从单闭环实验产生近最佳ESO增益在几秒钟内。
2021-03-30 cs.AI cs.LG cs.SY
Model Identification and Adaptive State Observation for a Class of Nonlinear Systems
本文研究了一类输出反馈标准型连续时间非线性系统的状态估计和模型辨识的联合问题。提出了一种自适应观测器,它结合了扩展的高增益观测器和离散时间辨识器。扩展观测器向识别器提供允许识别系统模型的数据集,并且识别器根据新的估计模型来适配扩展观测器。作为一个系统辨识问题的标识符的设计接近和充分条件,如果满足,允许不同的识别算法被用于自适应阶段。递归最小二乘和多分辨率黑箱识别通过基于小波的标识符的情况下,具体解决。稳定性结果提供有关的渐近估计误差的预测能力的标识符。相对于影响系统方程和测量的附加干扰的鲁棒性也建立在相对于无噪声估计的输入到状态稳定性属性方面。
2020-11-30 cs.SY eess.SY
Observer-Based Controller Design for Systems on Manifolds in Euclidean Space
School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院电气工程学院)
本文提出在欧几里得空间中通过嵌入和横截稳定性设计观察者及基于观察者的控制器,使非线性系统在manifold上的控制更简便,方法在刚体系统上验证。
2018-06-16 cs.SY eess.SY math.OC
Observer Switching Strategy for Enhanced State Estimation in CSTR Networks
针对CSTR网络状态估计受传感器覆盖和不确定性限制的问题,提出融合多种先进估计器、基于$L_1$范数与KL散度切换的多观测器框架,仿真验证其可显著降误差且适用于实时工业场景。
2025-06-16 cs.SY eess.SY
An Improved ESO-Based Line-of-Sight Guidance Law for Path Following of Underactuated Autonomous Underwater Helicopter With Nonlinear Tracking Differentiator and Anti-saturation Controller
本文提出了一种结合非线性跟踪微分器与抗饱和控制器的改进ESO视线导引律,解决了欠驱动自主水下直升机在快速变化下的侧滑角跟踪问题,并验证了其在低带宽下的优越性能。
2024-10-09 cs.SY eess.SY
Parallel Multi-Extended State Observers based {ADRC} with Application to High-Speed Precision Motion Stage
本文提出一种基于并行多扩展状态观测器(ESO)的切换自抗扰控制(ADRC)方法,通过自动选择最小跟踪误差的估计值,有效提升了高速精密运动平台在强非线性干扰下的跟踪性能。
2023-01-18 cs.SY eess.SY math.OC
Data-Driven Observers Design for Descriptor Systems
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Central South University(中南大学);University of Western Australia(西澳大学)
本文提出了一种数据驱动框架,用于设计描述子系统的状态观测器,推导了在弱假设下状态观测器存在的必要充分条件,并扩展至未知输入观测器的设计,通过数学等价性验证了方法的有效性。
2026-04-13 cs.SY eess.SY
Robust Adaptive Compensation of External Disturbances for Multi-Channel Linear Systems
本文提出一种基于内模原理和扩展误差自适应算法的多通道线性系统外部干扰补偿新方法,利用未知输入观测器估计状态与干扰,并构建扩展状态调节器,仿真验证了其有效性。
2023-10-11 cs.SY eess.SY
Design of Robust Path-Following Control System for Self-driving Vehicles Using Extended High-Gain Observer
在现实世界中,自动驾驶车辆需要在不受控制和不确定的环境中实现转向操纵,同时保持高水平的安全性和乘客舒适度。忽略这些要求将固有地导致控制系统的性能显著下降,并且因此可能导致危及生命的情况。在本文中,我们提出了一个鲁棒的路径跟踪控制的自动驾驶车辆下不匹配的扰动,由于参数的不确定性,车辆侧滑角,和道路的影响。特别是,拟议的管制框架包括两个部分。第一部分通过消除不期望的动态来确保横向和偏航动态与标称期望动态一起表现。第二部分是由两个扩展的高增益观测器估计系统的状态变量和扰动项。我们的闭环系统的稳定性分析证实指数稳定性所提出的控制律。为了验证所提出的控制系统,控制器的实验实现的自主车辆的研究平台,并在不同的道路条件下,包括平坦,倾斜和倾斜的道路进行测试。实验结果表明,控制器的有效性,他们也说明了控制器的能力,在实现相当的性能相比,在倾斜和倾斜的道路上的纵向速度范围内的平坦道路。
2020-03-13 cs.SY eess.SY math.OC
Equivariant Observer for Bearing Estimation with Linear and Angular Velocity Inputs
本文提出了一种基于等变观测器的方位估计方法,结合线性和角速度输入,实现了在单位球上的稳定估计与全局渐近稳定性证明。
2025-12-16 cs.SY eess.SY
Nonlinear constructive observer design for direct homography estimation
针对基于特征的单应性估计依赖大量图像处理且信息利用不足的问题,提出一种利用$\boldsymbol{SL}(3)$李群结构的非线性直接单应性观测器,证明其局部渐近收敛,可扩展至部分速度测量场景,仿真验证了真实图像上的性能。
2023-08-30 cs.SY eess.SY
On stability of a distributed observer over switching networks: The case of commutative coupling
ASRI, Department of Electrical and Computer Engineering, Seoul National University(首尔大学电气及计算机工程系自动系统与机器人研究所)
本文针对切换网络中的分布式观测器,在系统矩阵与耦合矩阵可交换的假设下,提出了稳定性充要条件,并扩展了适用范围至不稳定系统。
2026-09-23 cs.SY eess.SY
Symmetries in observer design: review of some recent results and applications to EKF-based SLAM
Mines ParisTech(巴黎高等矿业学校)
本文综述了保持对称性的观测器理论及其近期进展,并将其应用于基于扩展卡尔曼滤波的同步定位与地图构建(EKF SLAM),提出了一种具有收敛性的新对称性保持扩展卡尔曼滤波器,并证明了特定增益选择可确保全局指数收敛。
2011-05-11 cs.RO cs.SY eess.SY
A General Nonlinear Observer Design for Inertial Navigation Systems with Almost Global Stability Guarantees
Capgemini Engineering(凯捷工程);University of Quebec in Outaouais(渥太华大学);I3S-UniCA-CNRS, University Cote d’Azur(尼斯大学);Institut Universitaire de France(法国高等研究院)
本文提出了一种通用非线性观测器设计,用于惯性导航系统的姿态估计,通过级联架构和非线性几何重建滤波器实现近全局稳定性。
2026-02-09 cs.SY eess.SY
Robust offset-free constrained Model Predictive Control with Long Short-Term Memory Networks -- Extended version
针对慢时变设定点、扰动及不可测状态下的约束控制问题,提出结合LSTM网络、扰动观测器与约束收紧NMPC的方案,保证递归可行性和渐近无静差跟踪。
2024-02-12 cs.SY eess.SY
A contraction theory-based analysis of the stability of the Extended Kalman Filter
Ecole des Mines ParisTech(巴黎高等矿业学院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
将扩展卡尔曼滤波器视为非线性系统的确定性观测器,利用收缩理论分析其稳定性,得到了保证状态误差指数收敛的新条件。
2012-12-03 cs.SY eess.SY math.OC
Simultaneous state and exogenous input estimation for nonlinear systems using boundary-layer sliding mode observers
Purdue University(普渡大学);Tongji University(同济大学)
本文提出了一种方法,用于构造具有预设状态估计误差界限的边界层滑模观测器(BL-SMOs),并扩展了该方法以同时估计外生输入(系统状态和输出向量场中的扰动信号)和系统状态。
2015-12-17 cs.SY eess.SY
Stability-Certified Koopman Observer Design for Nonlinear Systems via Generalized Persidskii Dynamics
College of Engineering and Physical Sciences, Khalifa University(卡利亚法大学工程与物理科学学院)
本文提出基于广义Persidskii系统的Koopman观测器设计方法,通过线性矩阵不等式认证观测误差的输入到状态稳定性,实验证明其在估计精度和鲁棒性上优于扩展卡尔曼滤波和线性Koopman观测器。
2026-05-08 cs.SY eess.SY
Novel Active Disturbance Rejection Control Based on Nested Linear Extended State Observers
本文提出了一种新型主动扰动抵消控制策略,通过将传统ADRC中使用的线性扩展状态观测器(LESO)替换为嵌套LESO,以提高扰动估计和消除的精度,同时通过外环LESO补偿内环LESO因带宽限制未能消除的扰动,实验表明该方法在噪声和无噪声环境下均能显著降低跟踪误差的积分绝对误差。
2019-06-30 cs.SY eess.SP eess.SY
Adaptive Gain Nonlinear Observer for External Wrench Estimation in Human-UAV Physical Interaction
Carleton University(卡尔顿大学);University of Thi-Qar(提卡大学)
本文提出自适应增益非线性观测器用于估计人机无人机物理交互中的外部力矩,通过非线性动态模型实现高精度鲁棒估计,无需专用传感器,提升交互安全性和实用性。
2026-03-06 cs.SY eess.SY
Nonlinear Attitude Estimation Using Intermittent and Multi-Rate Vector Measurements
针对使用间歇、多速率向量测量和连续角速度测量的刚体非线性姿态估计问题,提出了两种基于 Lie 群 $SO(3)$ 的混合观测器,分别实现几乎全局和全局渐近稳定性,并通过仿真与实验验证了其性能。
2023-12-20 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
ESO architectures in the trajectory tracking ADR controller for a mechanical system: a comparison
主动扰动抑制(ADR)控制器的正确运行需要精确确定影响所考虑的动力系统的所谓总扰动,通常由扩展状态观测器(ESO)估计。总扰动的观测质量对控制误差值有显著影响,为使用不同结构的ESO潜在地改善控制系统性能留出了空间。在这篇文章中,我们提供了一个定量的比较Luenberger和Astolfi/马可尼(AM)观察器设计的三种不同的扩展状态表示和利用的轨迹跟踪ADR控制器设计的机械系统。所包括的结果是在简单的模拟情况下获得的,然后在望远镜架的主轴上进行实验验证。
2020-01-20 cs.SY eess.SY
EDMD-Based Robust Observer Synthesis for Nonlinear Systems
North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学)
本文提出一种数据驱动方法,通过扩展动态模式分解识别近似线性提升模型,利用再生核希尔伯特空间理论,结合确定性和随机性误差,通过线性矩阵不等式设计鲁棒观测器,验证了方法的有效性和灵活性。
2026-04-01 cs.SY eess.SY
Estimating the Faults/Attacks using a Fast Adaptive Unknown Input Observer: An Enhanced LMI Approach
针对受传感器与执行器故障影响的 Lipschitz 非线性系统,提出基于增强 LMI 条件的 FAUIO,实现故障与状态同时估计,并扩展至扰动场景。
2023-12-08 cs.SY eess.SY
Semi-global Output Feedback Stabilization of Non-Minimum Phase Nonlinear Systems
Marshall University(马歇尔大学);Michigan State University(密歇根州立大学)
本文提出一种方法,利用全局稳定反馈控制方案实现非最小相位非线性系统的半全局稳定化,并通过高增益观测器和扩展卡尔曼滤波器恢复辅助系统的性能。
2016-07-25 cs.SY eess.SY math.OC
KOOPMAN-Luenberger Observer Design for Nonlinear Systems with Application to the Monitoring of a Latent Thermal Energy Storage
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Rubitherm Technologies GmbH(鲁比热姆技术有限公司);AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Center for Energy(奥地利技术研究院能源中心)
本研究提出KOOPMAN-LSO设计框架,结合Koopman提升与线性观测器优势,在LTES系统上实现了受限感知下的非线性状态高精度估计,验证了其实际应用潜力。
2026-08-12 cs.SY eess.SY
A High-Gain Observer Approach to Robust Trajectory Estimation and Tracking for a Multi-rotor UAV
针对多旋翼无人机在未知参考轨迹及外部扰动下的跟踪问题,采用扩展高增益观测器(EHGO)估计未测状态与扰动,并结合反馈线性化控制器设计鲁棒输出反馈控制方法,实现了对移动地面车辆的跟踪与运动中降落。
2024-06-05 cs.SY eess.SY
Comparing Kalman Filters and Observers for Power System Dynamic State Estimation with Model Uncertainty and Malicious Cyber Attacks
University of Central Florida(中佛罗里达大学);the University of Texas at San Antonio(德克萨斯大学圣安东尼奥分校);Southern Methodist University(南卫理公会大学)
本文比较了卡尔曼滤波器与观测器在处理电力系统动态状态估计中的模型不确定性及网络攻击问题,通过测试发现CKF和观测器在鲁棒性上更优。
2018-06-29 cs.SY eess.SY math.OC
Discrete Geometric Modeling and Extended State Estimation of Continuum Robots
Technical University of Munich, TUM School of Engineering and Design(慕尼黑技术大学,工程与设计学院);Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (MIRMI)(慕尼黑机器人与机器智能研究所);Chair of Automatic Control(自动控制教授席)
提出基于李群变分积分的离散几何精确梁模型,结合扩展卡尔曼滤波扰动观测器,实现连续体机器人高精度、高效率动力学建模与状态估计,实验验证了模型与观测器的准确性和效率。
2026-06-23 cs.RO cs.SY eess.SY
Data-driven functional state estimation of complex networks
本文提出了一种数据驱动的方法,用于估计复杂网络中目标状态变量,无需模型参数,适用于不可观测系统,并展示了其在多个应用中的有效性。
2025-12-07 cs.SY eess.SY
Simple interval observers for linear impulsive systems with applications to sampled-data and switched systems
ETH-Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本文提出了一种简单区间观测器的设计方法,用于满足最小和范围驻留时间约束的线性脉冲系统,并通过三个示例展示了其在采样数据和切换系统中的应用。
2017-03-29 cs.SY eess.SY math.OC
Integrating Deep Learning and Contraction Theory for Robust Nonlinear State Estimation via Unsupervised Scientific Machine Learning
King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院)
针对非线性系统观测器校正项设计难题,本文提出基于学习的方法,将收缩条件嵌入训练损失函数确定校正项和收缩度量,扩展到非自治系统,建立学习误差边界与鲁棒性,还提出鲁棒观测器并经数值模拟评估。
2026-07-23 cs.SY eess.SY
Cascaded Tightly-Coupled Observer Design for Single-Range-Aided Inertial Navigation
Department of Computer Science(计算机科学系);Engineering, University of Quebec in Outaouais, Gatineau, QC, Canada(魁北克大学Outaouais工程学院,加蒂纳岛,QC,加拿大);Department of Electrical and Computer Engineering(电气与计算机工程系);Lakehead University(拉克头大学)
本文提出一种利用单范围辅助信息的级联紧密耦合观测器,通过IMU、向量测量和距离测量实现对惯性导航系统完整状态的估计,具有良好的鲁棒性和精度。
2025-12-05 cs.RO cs.SY eess.SY
Newton-series-based observer-predictor control for disturbed input-delayed discrete-time systems
本文研究了存在未知扰动的离散时间输入时滞系统的未来状态预测问题,这些未知扰动可以同时影响被控对象的状态方程和输出方程。由于干扰是未知的,计算未来工厂状态的准确预测是不可能的。为了规避这个问题,我们建议使用高阶扩展Luenberger型观测器的植物状态,干扰,和他们的有限差分变量,结合一个新的方程计算预测的基础上牛顿级数从微积分的有限差分。进行了详细的性能分析表明,在一定的假设下,既增强了预测和改进的未知干扰的衰减实现。线性矩阵不等式(LMI)的观测器的设计,以最大限度地减少预测误差。一个稳定的迭代设计算法的基础上的过程中,植物是受时变不确定性的情况下,也提出了。文献中的例子说明了该计划的优点。
2022-08-09 cs.SY eess.SY math.OC
Fully Proprioceptive Slip-Velocity-Aware State Estimation for Mobile Robots via Invariant Kalman Filtering and Disturbance Observer
University of Michigan(密歇根大学);Woven Planet
针对移动机器人滑移估计问题,提出融合惯性测量单元与机体速度数据、嵌入滑移速度到$\text{SE}_3(3)$李群的基于DOB的RI-EKF全本体感受状态估计器,经Husky机器人实验验证有效且开源可复现。
2023-10-01 cs.RO cs.SY eess.SY
Redundant Observer-Based Tracking Control for Object Extraction Using a Cable Connected UAV
Department of Aeronautical and Automotive Engineering, Loughborough University(航空与汽车工程系,洛桑大学);Department of Computer Science, University College London(计算机科学系,伦敦大学学院);Department Of Computer Science, University of Liverpool(计算机科学系,利物浦大学)
针对四旋翼无人机受弹性系绳与垂直干扰的耦合影响,提出一种基于冗余观测器的控制方案,利用三通道冗余测量联合估计线缆刚度与垂直干扰,在跟踪与物体提取实验中显著优于标准观测器方法。
2024-10-31 cs.RO cs.SY eess.SY
Adaptive Dead-Zone Dual Sliding Mode Observer for Reliable Electrochemical Model-Based SOC Estimation
Fuyao University of Science and Technology(福耀科技大学);Southwest Jiaotong University(西南交通大学);VITO(弗拉芒技术研究所);EnergyVille(能源村);Hasselt University(哈瑟尔特大学)
针对电化学模型SOC估计的参数变化、非线性等挑战,提出基于改进单粒子模型的自适应死区双滑模观测器,通过李雅普诺夫推导的死区控制参数更新,在多工况下精度、收敛速度、计算效率和老化鲁棒性均优于传统方法,适用于实时电池管理。
2026-10-16 cs.SY eess.SY math.OC