Robust PIDNet Control of a Dual-Actuator Thrust Vectoring Platform
Embry-Riddle Aeronautical University（埃默里航空大学）
本文针对双执行器推力矢量平台姿态跟踪问题，提出结合RBF网络在线积分补偿的鲁棒PIDNet控制器，经实验验证其性能优于传统PID与超螺旋控制器，ITNE降低10%且无额外控制消耗。
2026-07-31 cs.SY eess.SY
A GOA-Based Fault-Tolerant Trajectory Tracking Control for an Underwater Vehicle of Multi-Thruster System without Actuator Saturation
University of Guelph（圭尔夫大学）；China Ship Scientific Research Center（中国船舶科学研究中心）
针对水下机器人（UV）在推进器损坏（失去动力）情况下的轨迹跟踪问题，提出了一种智能容错控制（FTC）策略，同时解决了因机器人物理约束而引起的执行器饱和问题。在所提出的控制策略中，轨迹跟踪部分由控制速度变化的精确反推算法和减少转矩/力输出的滑模控制形成;所述容错组件基于草蜢优化算法（GOA）建立，这提供了快速的收敛速度以及扣除推进器力的优化重新分配以补偿功率的令人满意的精度不同故障情况下的损失。在不同故障情况下进行了有无环境扰动的仿真，并与其他传统容错控制器进行了比较，验证了所提出的基于GOA的容错轨迹跟踪设计的有效性和鲁棒性。
2023-01-04 cs.AI cs.RO cs.SY
Practical Complete Tracking With Pivoted Unidirectional Actuation
Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文针对配备偏转单向作动器的机器人车辆的跟踪控制问题，重新设计控制律以兼容偏转作动器，并通过仿真验证理论。
2026-09-10 cs.SY eess.SY
Adaptive Feedforward Reference Design for Active Vibration Rejection in Multi-Actuator Hard Disk Drives
2017年12月，Seagate推出多致动器技术，将下一代硬盘机（HDD）的数据效能提升一倍。该技术将为驱动器配备两个双级致动器（DSA），每个致动器包括一个音圈电机（VCM）致动器和一个压电微致动器（MA），它们在同一枢轴点上运行。每个DSA负责控制一半的驱动臂。由于两个DSA在相同的枢轴木材上独立操作，一个DSA产生的控制力和扭矩可能影响另一个DSA的操作，从而使性能急剧恶化。在本文中，一个强大的自适应前馈控制器的设计作为一个附加的控制器，以现有的稳定反馈控制器，以拒绝通过共同的枢轴木材通过成形的参考VCM致动器和双级系统的总输出传递的干扰。
2021-10-12 cs.SY eess.SY
Encrypted Simultaneous Control of Joint Angle and Stiffness of Antagonistic Pneumatic Artificial Muscle Actuator by Polynomial Approximation
为开发网安柔性驱动器，研究提出基于LASSO多项式逼近与同态加密的对动式PAM驱动器关节角度-刚度加密同步控制方法，实验验证其跟踪误差低于2.7%。
2023-06-12 cs.SY eess.SY
Energy-Efficient and Actuator-Friendly Control Under Wave Disturbances: Model Reference vs. PID for Thruster Surge
Yildiz Technical University（伊斯坦布尔理工大学）
本文比较了模型参考控制与PID控制器在波扰环境下推进器冲量控制的性能，发现优化的MRC在能耗和执行器应力方面表现更优，而PID在跟踪误差上相近但能耗更高。
2025-11-20 cs.SY eess.SY
Sensorless Resonance Tracking of Resonant Electromagnetic Actuator through Back-EMF Estimation for Mobile Devices
UCL Interaction Centre, University College London（伦敦大学学院交互中心）
本文提出一种无传感器共振跟踪方法，通过反电动势估计和内部质量运动检测，实现共振频率跟踪，用于改进触觉反馈和人机交互。
2018-03-19 cs.SY eess.SP eess.SY
On executing aggressive quadrotor attitude tracking maneuvers under actuator constraints
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
本文提出了一种四旋翼姿态控制框架，结合推力分配策略和几何姿态跟踪控制器，在满足执行器约束的同时实现激进姿态 maneuver，通过严格稳定性证明保证了性能提升。
2018-05-02 cs.SY eess.SY
Two Degree of Freedom Adaptive Control for Hysteresis Compensation of Pneumatic Continuum Bending Actuator
The University of Tokyo（东京大学）；Bridgestone Corporation（普利司通公司）
针对气动连续弯曲执行器的迟滞非线性问题，本文提出一种二自由度自适应控制方法，将自适应性同时融入反馈与前馈环节，实现了精确弯曲跟踪，并通过对比实验验证了其优越的跟踪精度。
2023-09-18 cs.RO cs.SY eess.SY
System Identification in Multi-Actuator Hard Disk Drives with Colored Noises using Observer/Kalman Filter Identification (OKID) Framework
硬盘驱动器（HDD）中的多致动器技术为驱动器配备了两个双级致动器（DSA），每个致动器包括在同一枢轴点上操作的音圈电机（VCM）致动器和压电微致动器（MA）。每个DSA负责控制一半的驱动臂。由于两个DSA在相同的枢轴木材上独立操作，因此一个DSA产生的控制力和扭矩会影响另一个DSA的操作。反馈控制器可能不能完全拒绝这些转移的干扰，需要设计前馈控制器，这需要一个良好的模型的干扰过程。通常的系统辨识技术由于存在色噪声跳动而产生有偏估计。在本文中，我们使用OKID框架来估计从一个DSA的VCM控制输入到另一个DSA的输出的干扰交叉传递函数，从所收集的被有色噪声破坏的时间序列数据。
2021-09-25 cs.SY eess.SY
Super-twisting based sliding mode control of hydraulic actuator without velocity state
本文提出一种无需速度状态、基于超螺旋算法的液压缸滑模控制方法，通过LMI设计增益，实验表明跟踪误差低于1%。
2023-10-11 cs.SY eess.SY
Simultaneous Identification and Optimal Tracking Control of Unknown Continuous Time Nonlinear System With Actuator Constraints Using Critic-Only Integral Reinforcement Learning
为了满足自适应动态规划（ADP）对漂移动力学的要求，提出了积分强化学习（IRL）作为Bellman方程的替代形式，但仍需要控制耦合动力学来获得最优控制努力的封闭形式表达式。除此之外，还需要初始稳定控制器和两组神经网络（NN）（称为Actor-Critic）来实现IRL方案。在本文中，一个稳定项的评论更新法律杠杆，以避免在IRL框架的初始稳定控制器的要求，以解决最优跟踪问题的执行器约束。在IRL框架中，只需要一个神经网络就可以生成最优控制策略。该评价器网络与经验重放（ER）增强型辨识器相耦合，以消除IRL算法中控制耦合动态的必要性。标识符和评论家神经网络的权重同时更新，它表明，ER增强的标识符是能够处理参数变化比没有ER增强。新的更新法律的最显着的特点是其可变的学习率，它的规模的基础上瞬时Hamilton-Jacobi-Bellman（HJB）错误的学习速度。可变的学习率在批评NN加上ER技术在标识符NN帮助实现更紧密的残差集的状态误差和误差在NN权重一致的最终有界性（UUB）的稳定性证明。在一个非线性系统上的仿真结果验证了所提出的“辨识-评判”神经网络的有效性。
2020-05-08 cs.SY eess.SY
Geometric Surface-Based Tracking Control of a Quadrotor UAV under Actuator Constraints
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
本文提出了一种基于非线性表面的四旋翼无人机跟踪控制方法，通过非线性表面直接在非线性配置流形上演化，从而在控制设计中内含SE(3)配置空间的非线性特性。通过严格的稳定性证明，展示了具有几乎全局稳定性的闭环特性，并分析了与位置误差无关的吸引区。提出了一种策略，使四旋翼在精确姿态跟踪的同时，遵循所需位置命令并满足作动器约束，且计算成本低。该贡献区别于现有的几何非线性控制系统（GNCSs）解决方案，因为所命令的推力可以由大多数工业四旋翼实现。通过数值模拟和与文献中GNCSs的比较，展示了所提GNCSs的新特性。
2018-11-12 cs.SY eess.SY math.DS
High-bandwidth nonlinear control for soft actuators with recursive network models
University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Cornell University（康奈尔大学）
我们提出了一种高带宽，轻量级，非线性输出跟踪技术的软执行器，结合简约的递归层的前向输出预测和在线优化使用牛顿-拉夫森。与传统的RNN模型相比，这种技术可以减少模型大小并增加控制回路频率。该控制器的原型上的一个单一的软致动器与软位置传感器的实验结果表明，有效的跟踪参考的空间轨迹和拒绝的机械和电磁干扰。这些通过使用全连接（FC）子结构的均方根路径跟踪误差（RMSE）为1.8mm、使用门控递归单元（GRU）的均方根路径跟踪误差为1.62mm以及使用长短期记忆（LSTM）单元的均方根路径跟踪误差为2.11mm来证明，所有这些均在三个任务上平均。在这些型号中，最高的闪存要求是2.22 kB，使控制器和执行器的共同位置。
2021-01-04 cs.AI cs.NA cs.RO
A Data-Driven Surrogate Modeling and Sensor/Actuator Placement Framework for Flexible Spacecraft
Colorado State University（科罗拉多州立大学）；Lockheed Martin（洛克希德·马丁）
本文提出了一种数据驱动的代理建模和传感器/执行器布置框架，用于柔性航天器的动态建模与控制，通过DMD方法实现降阶模型并优化传感器布置以提升系统可控性和可观测性。
2026-01-09 cs.SY eess.SY
Interpolatory-based data-driven pulsed fluidic actuator control design and experimental validation
脉冲射流驱动器在流体流动实验控制策略中发挥着核心作用，以实现更好的航空设备的性能。在本文中，我们演示，通过实验测试台，如何插值为基础的Loewner数据驱动控制（L-DDC）框架是一个合适的工具，用于精确控制这个家庭的执行器的流出速度。L-DDC将理想控制器的概念与Loewner框架结合在一个数据驱动的原理中，适合实验用户。本文的贡献是，第一，强调简单性和通用性，这样的数据驱动的理由在一个受约束的实验设置，第二，解决一些实际的流体工程师关注的问题，详细说明了完整的工作流程和关键成分，成功地实现了脉冲流体致动器控制器从数据采集到控制的实施和验证阶段。
2021-04-09 cs.SY eess.SY math.OC
Full Attitude Intelligent Controller Design of a Heliquad under Complete Failure of an Actuator
本文设计了一款可靠的Heliquad并提出基于神经网络控制分配的智能控制器，通过软件在环仿真验证了其在单个执行器完全失效时仍具备全姿态控制与位置跟踪能力。
2024-03-26 cs.RO cs.SY eess.SY
Fault-tolerant control under controller-driven sampling using virtual actuator strategy
CIFASIS-CONICET；Universidad Nacional de Rosario（罗萨里奥国立大学）；The University of Newcastle（纽卡斯尔大学）
本文提出一种新的输出反馈容错控制策略，结合控制器驱动采样与虚拟执行器策略，实现对连续时间线性系统中执行器故障的补偿，确保闭环稳定性和定值跟踪。
2013-05-21 cs.SY eess.SY
Asymptotic tracking control of dynamic reference over homomorphically encrypted data with finite modulus
本文研究有限模数下同态加密动态控制器的渐近跟踪控制问题，通过整数系数转换与低位恢复算法解决控制输入溢出及无界内部状态问题，并给出模数下界与仿真验证。
2024-09-27 cs.SY eess.SY
Impedance control of a cable-driven series elastic actuator with the 2-DOF control structure
Nankai University（南开大学）
本文提出一种基于速度源的缆驱动串联弹性执行器，设计了2-DOF控制方法以实现鲁棒性和扭矩跟踪的平衡，并通过仿真和实验验证了该方法在缆驱动执行器控制中的有效性。
2016-10-30 cs.SY eess.SY
Robust Model-Free Control Framework with Safety Constraints for a Fully Electric Linear Actuator System
本文提出一种针对PMSM驱动的EMLA系统的鲁棒无模型控制框架，采用DRS-BLF控制满足安全约束并保证指数稳定性，通过Jaya算法优化参数，实验验证其有效性。
2024-09-19 cs.SY eess.SY
Lifted Frequency-Domain Identification of Closed-Loop Multirate Systems: Applied to Dual-Stage Actuator Hard Disk Drives
本文提出一种仅用慢率输出测量、结合提升与局部建模的频域辨识方法，可在单次实验中准确辨识闭环多率系统，并在硬盘驱动器双级致动器基准上验证了有效性。
2025-04-09 cs.SY eess.SY
Geometric Backstepping Control of Omnidirectional Tiltrotors Incorporating Servo-Rotor Dynamics for Robustness against Sudden Disturbances
Department of Aerospace Engineering, Seoul National University (SNU)（航空航天工程系，首尔国立大学）；Robotics Institute, Carnegie Mellon University（机器人研究所，卡内基梅隆大学）；Department of Mechanical Science and Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign（机械科学与工程系，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文提出了一种结合伺服旋翼动力学的几何反推控制器，用于提高 omnidirectional 多旋翼在突发干扰下的鲁棒性和跟踪性能。
2026-02-20 cs.RO cs.SY eess.SY
Modeling and control of a cable-driven series elastic actuator
Institute of Robotics and Automatic Information Systems, Nankai University（机器人与自动化信息系统研究所，南开大学）；Tianjin Key Laboratory of Intelligent Robotics, Nankai University（天津智能机器人重点实验室，南开大学）
本文研究缆驱动系列弹性执行器的建模与控制，采用双自由度控制方法提升鲁棒性，验证了其在人机交互中的应用潜力。
2018-09-17 cs.RO cs.SY eess.SY
Rollbot: a Spherical Robot Driven by a Single Actuator
Center for Robotics and Biosystems, Northwestern University（机器人与生物系统中心，西北大学）
Rollbot是首个能通过单个执行器在二维平面上可控移动的球形机器人，通过改变轨迹曲率实现运动控制，验证了理论框架的有效性。
2026-05-11 cs.RO cs.SY eess.SY
Simultaneous optimization of control gains and reference filter coefficients for trajectory tracking control
本文针对船舶动力定位中执行器约束问题，提出在控制律增益优化阶段引入惩罚项，并同步辨识控制增益与参考滤波器系数，仿真验证了该方法能在考虑执行器及速率饱和代价的同时实现优异跟踪性能。
2024-07-08 cs.SY eess.SY math.OC
Concurrent Multiphysics and Multiscale Topology Optimization for Lightweight Laser-Driven Porous Actuator Systems
本研究提出一种多尺度拓扑优化方法，用于轻量化激光驱动多孔线性执行器的设计，综合考虑热传导、对流和辐射耗散，数值案例表明多孔设计性能优于实体设计。
2024-05-23 cs.SY eess.SY physics.app-ph
Characterization and Thermal Management of a DC Motor-Driven Resonant Actuator for Miniature Mobile Robots with Oscillating Limbs
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；Max Planck Institute for Intelligent Systems（马克斯·普朗克智能系统研究所）
在本文中，我们的性能特点和开发热管理解决方案的直流电机驱动的谐振驱动器扑翼微型飞行器。作动器是一个与扭簧并联的直流微型齿轮电机，驱动机翼往复运动。与单独的齿轮电机相比，这种设计分别将扭矩和功率密度提高了161.1%和666.8%，同时将汲取电流降低了25.8%。与非线性空气动力学载荷隔离的致动器的表征导致与其他致动器直接可比的标准度量。由于热效应，出于低重量考虑而选择的微电机在有限的持续时间内以高功率运行。为了预测系统性能，开发了集总参数热路模型。该微电机的关键模型参数，两个数量级小于以前的特点，实验确定。这包括可变绕组电阻、衬套摩擦、速度依赖性强制对流和增加阻尼器的影响。然后，该模型被用来确定一个安全的操作包线的车辆，并设计一个重量最佳的发动机。这种致动器设计和热建模方法可以更普遍地应用于提高任何微型移动机器人或具有电机驱动的振荡肢体或负载的设备的性能。
2020-01-24 cs.RO cs.SY eess.SP
Commutation-Angle Iterative Learning Control for Intermittent Data: Enhancing Piezo-Stepper Actuator Waveforms
压电步进致动器由于其高分辨率、高刚度、快速响应以及通过使人联想到行走的运动在无限行程上定位移动器的能力而被用于许多纳米定位系统中。本文的目的是开发一种控制方法，用于衰减由行走运动引起的干扰，因此在换向角域中重复。一种新的迭代学习控制方法的开发的换向角域，解决了迭代变化和非等距采样时发生的压电步进致动器被驱动在不同的驱动频率通过参数化的输入和误差信号。实验验证的框架上的压电步进驱动器导致显着的性能改善。
2020-06-24 cs.SY eess.SY
Human-on-the-loop Resilient Control of InverterBased Resources Under Actuator Degradation
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
研究执行器退化时基于逆变器资源的控制问题，提出人在回路弹性控制框架，嵌入人类监督判断，引入发电备用容量和受控性能退化两个指标及调整参数μ，经稳定性分析与仿真验证，该架构在控制储备、防止执行器饱和及电压调节方面表现更优。
2026-07-23 cs.SY eess.SY
Non-Linear Dynamic Inversion with Actuator Dynamics: an Incremental Control Perspective
本文针对一阶线性执行器的非线性系统，推导了一种基于传感器的非线性动态逆（NDI）控制律，并与近年来流行的增量式非线性动态逆（INDI）进行了比较。结果表明，对于一阶执行器动态，INDI逼近相应的NDI控制律任意以及足够快的执行器的条件下。如果致动器带宽与状态变化相比较低，则导出的NDI控制律与INDI相比具有以下优点：1）补偿状态导数项; 2）良好定义的误差动态;以及3）精确跟踪参考模型，与标称条件下的误差控制器增益无关。INDI控制律与成熟的控制设计方法NDI的比较增加了对增量控制的理解。它还示出了如何量化的INDI控制法的不足之处，相对于精确的NDI法的致动器与有限的带宽。通过对某固定翼飞机滚转运动的仿真结果验证了上述结论。
2022-11-25 cs.SY eess.SY
An Actuator with Magnetic Restoration, Part I: Electromechanical Model and Identification
针对带磁复位的有限转角执行器，本文构建了含涡流、预滑动摩擦效应的非线性及线性化机电模型，推导集总元件电路，提出参数辨识方法，经仿真与实验验证模型精度优于现有方法，为其驱动与控制设计提供支撑。
2024-04-11 cs.SY eess.SY
Hierarchical Robust Adaptive Control for Wind Turbines with Actuator Fault
针对风力发电机组在满负荷区域的转速跟踪误差调节问题，提出了一种有效的鲁棒适应控制策略。所开发的控制器补偿的不确定性，在控制输入的有效性所造成的桨距执行器故障，不可测量的风干扰，和模型中的非线性。风力涡轮机具有多层结构，使得高水平结构通过低水平控制权限的聚集而非线性地耦合。因此，控制设计分为两个阶段。首先，设计了一个$\mathcal{L}_2$控制器来减弱风扰动波动对转子转速的影响。然后，在低层，控制器的设计使用建议的自适应机制，以补偿执行器故障。理论结果表明，在高水平下，调节后的转子转速跟踪误差动态系统的闭环平衡点是有限增益$\mathcal{L}_2$稳定的，在低水平下，闭环误差动态系统是全局渐近稳定的.仿真结果表明，所开发的控制器显着降低了均方根的转子速度误差相比，一些著名的作品，尽管很大的波动风干扰，和时变的不确定性的控制输入的有效性。
2021-09-13 cs.SY eess.SY math.OC
An Actuator with Magnetic Restoration, Part II: Drive Circuit and Control Loops
本文为磁复位执行器研究的第二部分，设计了运放驱动电路与高精度仿真模型，实现三种DSP位置控制方案，通过多维度指标评估性能并对比优劣，为相关应用提供参考。
2024-04-11 cs.SY eess.SY
A Data-Driven Approach to Geometric Modeling of Systems with Low-Bandwidth Actuator Dynamics
Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Johns Hopkins University Applied Physics Lab（约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室）
针对软体机器人欠驱动高维动力学辨识难题，提出基于几何力学的数据驱动连接模型框架，并在游泳机器人与水凝胶爬行器仿真中验证及优化控制波形。
2023-10-03 cs.RO cs.SY eess.SY
Model-Free Generic Robust Control for Servo-Driven Actuation Mechanisms with Layered Insight into Energy Conversions
针对高非线性、负载扰动的复杂伺服驱动执行系统建模局限，本文提出无模型通用鲁棒控制（GRC）框架，通过分解状态空间模型为子系统并采用自适应策略，实现跨电/液压/气动执行系统的稳定鲁棒控制，且已实验验证。
2025-08-24 cs.SY eess.SY
Admissibility-Preserving Control for Strict-Feedback Nonlinear Systems with Asymmetric Actuator Constraints
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）
本文针对受非对称执行器极限等约束的严格反馈非线性系统，提出保容许性控制框架，结合递归反步与级联保容许性输入实现，通过李雅普诺夫分析保证性能，数值研究验证其有效性。
2026-08-18 cs.RO cs.SY eess.SY
Fault tolerant controller design for a class of affine nonlinear systems based on adaptive virtual actuator
针对一类仿射非线性系统，提出了一种自适应容错控制器设计方法。这种方法隐藏了故障和外部干扰。与需要独立的故障检测、隔离和识别单元的过程相比，所建议的方法集中于故障隐藏以减少单元。所提出的方法的主要优点是：1）保证闭环系统的稳定性，2）正常和故障系统的状态收敛到零，3）跟踪误差收敛到原点。所提出的方法的鲁棒性对外部干扰是有保证的。仿真结果验证了所提出的容错控制方法的有效性。
2020-03-30 cs.SY eess.SY
Dynamic Input Mapping Inversion to Eliminate Algebraic Loops in Hydraulic Actuator Control
DTU（丹麦技术大学）
本文提出了一种非线性控制架构，通过动态输入映射反向模块消除液压执行器控制中的代数环，实现鲁棒的高跟踪性能并避免振荡问题。
2026-01-05 cs.SY eess.SY
Integration of Nonlinear Disturbance Observer within Proxy-based Sliding Mode Control for Pneumatic Muscle Actuators
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；South China University of Technology（华南理工大学）
本文提出了一种将非线性扰动观测器整合到基于代理的滑模控制（IDO-PSMC）方法中，用于气动肌肉执行器（PMAs）的控制策略。由于PMAs的非线性、不确定性、迟滞和时变特性，模型参数难以准确识别，导致系统存在不可测量的不确定性和扰动。为此，本文提出了一种结合基于代理的滑模控制器（PSMC）和非线性扰动观测器（DO）的新设计，用于PMAs的跟踪控制。该方法结合了PSMC和DO的优点，有效减少了“抖振”现象并提高了系统鲁棒性。使用约束萤火虫算法搜索最优控制参数，并基于Lyapunov定理证明了PMAs状态的全局一致最终有界性。通过大量实验验证了该方法在多种跟踪场景中的优越性能。
2019-04-07 cs.SY eess.SY
A Unified Robust Motion Controller Synthesis for Compliant Robots Driven by Series Elastic Actuators
针对串联弹性驱动器柔性机器人的位置和力控制问题，提出了一种统一的鲁棒运动控制器。它示出的柔性机器人的动力学模型不仅包括匹配，但也不匹配的干扰，通过不同的通道从控制输入作用于系统。为了解决这个复杂的鲁棒控制问题，统一的鲁棒运动控制器合成采用二阶扰动观测器（DOb），这使我们能够估计不仅干扰，而且其一阶和二阶导数，和一种新的控制器设计方法在状态空间。利用Brunovsky正则型变换和扰动及其一阶和二阶导数的估计，重构了机器人的动力学模型，从而得到了一个只包含匹配扰动的新的系统模型。通过传统的基于DOb的鲁棒控制方法消除重构系统模型的匹配干扰，简单地设计了鲁棒位置和力控制器。通过仿真验证了所提出的鲁棒运动控制器的稳定性和性能。
2022-02-01 cs.RO cs.SY eess.SY
Output Feedback Adaptive Performance Control
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；University of Patras（帕特雷大学）
针对受硬执行器约束的不确定高阶非线性系统，提出带动态增益的PPO与自适应机制结合的输出反馈控制器，可恢复状态反馈方案性能，仿真验证其跟踪与控制平滑性。
2026-08-18 cs.SY eess.SY
Optimal and Robust Fault Tolerant Control of Wind Turbines Working under Sensor, Actuator, and System Faults
针对风能转换系统在多类故障下的控制问题，本研究结合分数阶微积分与高阶滑模控制，提出多种容错控制策略，并搭配状态观测器，实现桨距调节、转速跟踪与发电量提升。
2023-08-24 cs.SY eess.SY
Fault Tolerant Super Twisting Sliding Mode Control of a Quadrotor UAV Using Control Allocation
针对四旋翼无人机执行器故障问题，提出结合超螺旋滑模控制与控制分配算法的容错控制方案，仿真表明其在正常和故障条件下均能实现高精度轨迹跟踪并保持稳定。
2023-04-27 cs.SY eess.SY
Appointed-Time Fault-Tolerant Control for Flexible Hypersonic Vehicles with Unmeasurable States Independent of Initial Errors
本文针对柔性吸气式高超声速飞行器在不可测状态、集总扰动和执行器故障下的跟踪控制问题，提出一种基于反步法、新型状态观测器、误差变换函数和固定时间神经网络观测器的指定时间容错控制策略，实现不依赖初始误差的实用固定时间收敛，并通过仿真验证其有效性。
2025-04-13 cs.SY eess.SY
Variable-Pitch-Propeller Mechanism Design, and Development of Heliquad for Mid-flight Flipping and Fault-Tolerant-Control
本文设计变距螺旋桨机构并构建 Heliquad，采用非切换级联控制器与神经网络可重构控制分配，实现飞行中翻转、三作动器全姿态容错及失效后安全着陆。
2024-04-08 cs.SY eess.SY
Application of Event-Triggered Sliding Mode Control of 2-DOF Humanoid's Lower-Limb Powered by Series Elastic Actuator
提出了一种基于事件触发的滑模控制（SMC）和反推算法相结合的方法，用于串联弹性驱动器（SEA）驱动的二自由度仿人机器人下肢的控制。首先，下肢系统的建模过程中实施的欧拉-拉格朗日理论。利用得到的下肢动力学方程，从机械和电学两个方面建立了SEA模型。然后，事件触发的SMC方法被用来确保系统的稳定性，并消除有界外部干扰的影响。其次，给出了跟踪误差的假设条件和设计阈值，并证明了事件间隔时间的收敛性。最后采用反步法确定所需的输入控制电压信号。最后，通过仿真验证了该方法的有效性和适用性。
2022-02-27 cs.SY eess.SY
SWheg: A Wheel-Leg Transformable Robot With Minimalist Actuator Realization
Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
本文介绍了设计，实现，和性能评估的SWeg，一种新的模块化轮腿可变形机器人家庭与最低限度的执行器实现。SWheg通过将轮式和腿式运动无缝集成在单个平台上，充分利用了这两种运动方式。与其他使用多个致动器的设计不同，SWheg仅使用一个致动器来同步驱动所有轮腿模块的转换。这意味着N腿SWeg机器人只需要N+1个执行器，这可以显着降低平台的成本和故障率。基于四连杆机构的肌腱驱动轮腿转换机构可以实现轮腿之间的快速形态转换。我们验证了设计原理与四个和六个轮腿模块分别SWeg机器人，即四足SWeg和六足SWeg。讨论了两种平台的设计过程、机电一体化基础设施和步态行为发展。机器人的性能进行了评估，在各种情况下，包括驾驶和转向轮式模式，步跨越，不规则地形通过，并在腿模式爬楼梯。并对这两种平台进行了比较。
2022-10-27 cs.RO cs.SY eess.SY
Optimal actuator placement for minimizing the worst-case control energy
University of Colorado at Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；University of Illinois at Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
本文研究了线性系统中最小化最坏情况控制能量的最优执行器放置问题，通过分析系统矩阵的正定性，提出了完整的解决方案，并指出了解决一般问题的困难。
2017-07-20 cs.SY eess.SY
High-Voltage Optocoupler Amplifier for Electrostatic Actuators
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
针对静电执行器需要高压驱动的问题，提出一种基于光电耦合器的高压放大器，实现20 kV峰峰值输出和500 Hz带宽，降低谐波失真并简化驱动波形生成。
2026-09-25 cs.RO cs.SY eess.SY
Actuator-Aware Spatiotemporal Tube Synthesis for Temporal Reach-Avoid-Stay Tasks
Robotics Research Center, International Institute of Information Technology - Hyderabad（海得拉巴国际信息技术学院机器人研究中心）
针对未知非线性MIMO系统的时间到达-避开-停留任务，提出执行器感知时空管合成框架。该框架将执行器约束纳入管合成过程，利用伯恩斯坦多项式基函数和推导的约束进行优化，仿真显示能遵守执行器极限并减少控制努力。
2026-07-28 cs.RO cs.SY eess.SY
Numerical Demonstration of Multiple Actuator Constraint Enforcement Algorithm for a Molten Salt Loop
Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
为了推进核电站自主运行的范例，寻求一种数据驱动的机器学习控制方法。下一代反应堆设计的自主运行预计将加强安全性并提高经济性。然而，所使用的任何算法都需要是可解释的、可适应的和鲁棒的。在这项工作中，我们专注于自主操作过程中的最优控制的具体问题。我们将展示一种可解释和适应性强的数据驱动机器学习方法，用于熔盐回路的自主控制。为了解决可解释性，我们利用数据驱动的算法来识别状态空间表示中的系统动态。为了解决适应性问题，将利用控制算法来修改致动器设定点，同时强制执行恒定和时间相关的约束。鲁棒性在本工作中没有涉及，并且是未来工作的一部分。为了证明这种方法，我们设计了一个数值实验，需要干预，以强制执行的负载跟随型瞬态过程中的约束。
2022-02-25 cs.LG cs.SY eess.SY
Provably Safe Control for Constrained Nonlinear Systems with Bounded Input
针对受执行器饱和和输出约束的非线性系统，提出平滑非对称饱和模型建模执行器约束，开发非线性控制框架，实现跟踪误差全局/半全局稳定及闭环信号有界，仿真验证其处理非对称约束和跟踪性能的有效性。
2025-04-15 cs.SY eess.SY math.DS
Asymptotic Tracking Control of Uncertain MIMO Nonlinear Systems with Less Conservative Controllability Conditions
Chongqing University（重庆大学）
对于不确定多输入多输出（MIMO）非线性系统，实现渐近跟踪是非常重要的，而现有的方法通常要求一定的可控性条件，如果涉及意外的执行器故障，这些条件是相当严格的甚至是不切实际的。本文提出了一种能在较不保守（更实际）的可控性条件下实现零误差稳态跟踪的方法。通过将一种新的Nussbaum增益技术和一些积极的可积函数的控制设计中，我们开发了一个鲁棒自适应渐近跟踪控制方案的时变控制增益未知的大小和方向的系统。通过求助于一些可行的辅助矩阵的存在，目前最先进的可控性条件进一步放宽，这扩大了系统的类别，可以考虑在所提出的控制方案。所有的闭环信号被确保是全局最终一致有界的。此外，这种控制方法进一步扩展到涉及间歇性致动器故障的情况下，与应用到机器人系统。最后，通过仿真实验验证了该方法的有效性和灵活性.
2022-08-03 cs.RO cs.SY eess.SY
