Contraction based stabilization of nonlinear singularly perturbed systems and application to high gain feedback
Electrical Engineering Department, IIT Delhi（印度德里理工学院电气工程系）
本文提出基于收缩理论的框架，用于稳定退化扰动系统，设计反馈控制器以实现有界跟踪误差，无需满足互连条件，且稳定性界不依赖于扰动参数的大小，结合高增益缩放确保近似反馈线性化系统的收缩性。
2015-12-03 cs.SY eess.SY
A Comparison of LPV Gain Scheduling and Control Contraction Metrics for Nonlinear Control
The University of Sydney（悉尼大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本文比较了基于LPV模型的增益调度控制和基于控制收缩度量的非线性控制方法，发现后者是一种扩展的增益调度控制方案，通过精确的控制实现实现了全局参考无关的稳定性和性能。
2020-05-07 cs.SY eess.SY
Distributed Estimation for Interconnected Systems with Arbitrary Coupling Structures
本文研究具有任意耦合结构的时变关联动态系统的分布估计问题。为了保证所设计的估计器的鲁棒性，提出了新的分布式稳定性条件，只有本地信息和邻居的信息。然后，简化的稳定性条件，不需要及时交换邻居的估计器增益信息的延迟通信系统进一步发展。通过合并这些子系统级的稳定性条件和基于优化的估计器增益设计，分布式的，稳定的和最优的估计器被提出。值得注意的是，这些优化解决方案可以很容易地获得标准的软件包，它也表明，所设计的估计是可扩展的意义上的添加或减去子系统。最后通过一个算例说明了所提方法的有效性。
2022-06-01 cs.SY eess.SY
A sufficient condition for 2-contraction of a feedback interconnection
针对多稳态系统，本文基于块矩阵复合公式、分层方法和Metzler矩阵网络小增益定理，推导出两个非线性动态系统反馈互连2-收缩的新充分条件，并在FitzHugh-Nagumo神经元网络中验证了其有效性。
2024-08-23 cs.SY eess.SY
Non-Euclidean Contraction Theory for Robust Nonlinear Stability
本文研究了动力系统关于非欧范数的收缩稳定性和增量稳定性的充要条件。首先，我们引入弱对作为一个框架来研究关于任意范数的压缩性，并刻画了它们的性质。我们介绍和研究的符号和最大配对的$\ell_1$和$\ell_\infty$规范，分别。利用弱对，我们建立了压缩的五个等价刻画，包括向量场的单边利普希茨条件以及相应Jacobian的矩阵测度和Demidovich条件.第三，我们扩展我们的收缩框架在两个方向：我们证明了连续向量场的收缩等价，我们正式的平衡收缩，这确保指数收敛到一个平衡的较弱的概念。最后，作为应用，我们提供了（i）增量输入状态稳定性和有限输入状态增益性质的收缩系统，和（ii）的Lipschitz互连收缩系统的一般定理，其中的Hurwitzness的增益矩阵意味着收缩性的关联系统。
2022-08-01 cs.SY eess.SY math.OC
On Incremental Stability of Interconnected Switched Systems
本文利用收缩理论工具研究状态依赖切换的互联非线性系统增量稳定性，给出双模态切换系统互联的δ-ISS充分条件及反馈互联的小增益刻画，并通过数值仿真验证理论结果。
2025-05-08 cs.SY eess.SY
Security Metrics for Uncertain Interconnected Systems under Stealthy Data Injection Attacks
本文提出了一种在 stealthy 数据注入攻击下评估不确定互联系统安全性的方法，通过凸半定规划计算最坏性能损失上界，并通过电力传输电网实验验证。
2025-05-02 cs.SY eess.SY
Symbolic Models for Interconnected Impulsive Systems
本文提出一种组合方法，利用交替模拟函数和小增益条件，为非线性互联脉冲系统构建符号模型，并通过案例验证其有效性。
2023-12-28 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
Geometry Induced Contraction Degradation and Stabilization of Learning Enabled Observers
Purdue University（普渡大学）
针对学习型观测器中测量几何导致的收缩退化问题，提出仅用局部雅可比信息的感知器增益归一化方法，恢复收缩界并提升观测器稳定性，经实验验证有效。
2026-10-06 cs.SY eess.SY
A Small-Gain Theorem for Discrete-Time Convergent Systems and Its Applications
非线性系统的收敛稳定性、收缩稳定性和增量稳定性在观测器设计、输出调节和同步等控制任务中引起了广泛的关注。收敛性在水库计算的神经形态（脑启发）计算中起着核心作用，水库计算试图利用非线性系统的信息处理能力。本文给出了离散输出反馈关联系统一致输入输出收敛（UIOC）且输出收敛于由输入唯一确定的有界参考输出的小增益定理。一个小增益定理的互联时变离散时间一致的输入输出稳定系统，可以单独的兴趣也作为一个中间结果。UIOC小增益定理的应用程序中说明了基于控制器和互连的非线性经典和量子动力系统（水库计算机）的黑箱系统辨识的设计。
2021-05-06 cs.SY eess.SY quant-ph
Extended Full Block S-Procedure for Distributed Control of Interconnected Systems
本文提出了一种由相同子系统组成的同构互联系统的分布式控制器综合新方法。所设计的控制器的目标是最小化性能通道的L2增益。所提出的方法是一个扩展配方的全块S-过程（FBSP），我们引入了一组额外的变量。这允许放松块对角结构假设的李雅普诺夫和乘法器矩阵所需的分布式控制设计，这减少了保守性w.r.t大多数现有的方法。我们将展示如何分解建议扩展FBSP到小的合成条件，一个单独的子系统的大小。
2020-12-11 cs.SY eess.SY
Robust Contraction Analysis of Nonlinear Systems via Differential IQC
The University of Sydney（悉尼大学）；Australian Centre for Field Robotics（澳大利亚野外机器人中心）
本文提出了一种新的方法，用于验证不确定非线性系统的收缩性和$ L_2 $-增益，扩展了已知的积分二次约束方法。不确定系统由非线性名义系统和满足微分积分二次约束的不确定性反馈连接组成。通过一个点wise线性矩阵不等式条件来验证闭环微分$ L_2 $增益，可以导致非线性不确定系统的全局参考无关$ L_2 $增益性能。对于多项式名义系统，凸验证条件可通过求和平方编程解决。基于喷气发动机 surge 与输入延迟的简单计算示例展示了该方法。
2019-03-21 cs.SY eess.SY
From Small-Gain Theory to Compositional Construction of Barrier Certificates for Large-Scale Stochastic Systems
针对大规模互联随机系统，提出了一种构造控制屏障证书的合成方法，并针对高层次逻辑特性合成了混合控制器.我们提出的方法涉及到分解的互连系统到更小的子系统，并利用子系统的控制子屏障证书的概念，使一个构建控制屏障证书的互连系统，采用一些最大型小增益条件。主要目标是合成混合控制器执行复杂的逻辑属性，包括接受语言的确定性有限自动机所代表的，同时提供概率保证给定的规格在有界时间范围内的满意度。要做到这一点，我们提出了一个系统的方法，首先分解成简单的可达性任务，利用自动机对应的补充规范的高层次规范。然后，我们构建控制子屏障证书和合成本地控制器的那些简单的任务，并将它们结合起来，以获得一个混合控制器，确保满足复杂的规格与一些下界的满意度的概率。为了计算控制子屏障证书和相应的本地控制器，我们提供了两个系统的方法，基于平方和（SOS）优化程序和反例引导归纳合成（CEGIS）框架。最后，我们将我们提出的技术，两个物理案例研究。
2022-06-22 cs.SY eess.SY
Compositional Controller Synthesis for Interconnected Stochastic Systems with Markovian Switching
在这项工作中，我们提出了一个组合方案的安全控制器的合成互联离散时间随机系统的马尔可夫开关信号。我们提出的方法是基于一个概念，所谓的控制存储证书计算的各个子系统，通过利用它，可以合成状态反馈控制器的互联系统，以执行安全规范在有限的时间范围内。为此，我们采用平方和（SOS）优化方法来搜索多个存储证书的每个开关子系统，同时合成其相应的安全控制器。然后，我们利用耗散性理论的组合构造屏障证书的互联系统的基础上存储证书的各个子系统。所提出的耗散型组合条件可以利用互连拓扑的结构，并独立于子系统的数量或增益来实现。我们最终采用构造的屏障证书和量化的概率上界，互联系统在有限的时间范围内达到某些不安全的区域。我们将我们的研究结果应用于200个房间的室温网络，同时接受多个存储证书。我们合成的安全控制器，以保持每个房间的温度在一个舒适区的有界的时间范围。
2022-08-06 cs.SY eess.SY
An Extended Small-Gain Theorem
本文扩展了Z.P. Jiang提出的通用小增益定理，允许使用一般向量范数描述互联子系统的输入输出特性，并提供每个子系统的增益，为控制设计提供更多灵活性。
2014-09-24 cs.SY eess.SY
A Hierarchical Approach to Stability Assessment of Large Scale Interconnected Networks
Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院机械工程系）
本文提出分层框架评估互联系统稳定性与鲁棒性，通过独立分析子系统稳定性并施加对角主导性质，适用于大规模系统。
2016-03-17 cs.SY eess.SY
A Lyapunov-Based Small-Gain Theorem for Fixed-Time ISS: Theory, Optimization, and Games
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
提出基于Lyapunov的小增益定理，用于互联非线性系统的固定时间输入-状态稳定性分析，并应用于时变代价函数的反馈优化和非合作博弈的纳什均衡求解。
2026-10-30 cs.SY eess.SY
Compositional Design of Safety Controllers for Large-Scale Stochastic Hybrid Systems
School of Computing, Newcastle University（纽卡斯尔大学计算机学院）
本文提出基于小增益推理的组成方案，用于合成互联随机混合系统的安全控制器。通过引入增强控制子屏障证书，构建互联网络的安全控制器，并在小增益组成条件下推导安全概率的下界。
2026-04-13 cs.SY eess.SY
Virtual Contraction Approach to Decentralized Adaptive Stabilization of Nonlinear Time-Delayed Networks
本文提出虚拟收缩方法，利用对角占优结构和对角高增益实现未知非线性时滞网络的分散自适应镇定，并通过SIS流行病传播控制案例验证其有效性。
2025-09-22 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Control Design for Heterogeneous Interconnected Systems
本文提出了异构和部分异构系统的可扩展控制器综合方法。首先，异构系统被认为是由不同的子系统互连的有向图。从鲁棒和增益调度控制器的综合技术，特别是全块S-过程，处理分散系统部分在标称条件下，与互连部分在乘法器的条件。在某些结构假设下，我们可以将综合条件分解为各个子系统的大小。为了解决这些分解的综合条件，耦合只有在相邻的子系统，我们提出了一种分布式方法的基础上交替方向法的乘子。它只需要最近的邻居通信，不需要中央协调。然后，引入了一种新的系统分类，该分类由具有不同互连类型的同质子系统组组成。这种分类包括作为最一般情况的异构系统和作为最具体情况的同构系统。基于这种分类，我们展示了如何互联系统模型和分解的合成条件，可以制定一个更紧凑的方式。所提出的方法相对于越来越多的子系统和互连的计算可扩展性进行了分析，并在数值例子中证明了结果。
2020-04-10 cs.SY eess.SY
Compositional Abstractions of Interconnected Discrete-Time Switched Systems
在本文中，我们介绍了一种组合方法的互联离散时间切换系统的有限抽象的建设。特别是，我们使用的概念，所谓的交替模拟功能之间的关系，每个切换子系统和它的有限抽象。基于一些小增益类型的条件下，我们使用这些交替模拟功能的组合构造一个整体交替模拟功能之间的关系，有限的抽象和切换子系统的互连。这种整体交替模拟功能允许一个量化的输出行为之间的不匹配的切换子系统的互连和它们的有限抽象。此外，我们提供了一种方法来构建有限的抽象与其相应的交替模拟功能的离散时间切换子系统的标准假设下，确保增量输入到状态稳定性的切换子系统。最后，我们将我们的研究结果应用到道路交通模型，通过构建一个有限的抽象组成的网络包含$50$细胞的$1000$米。我们使用构造的有限抽象作为替代品，设计控制器的组成保持交通密度低于$30$车辆每细胞。
2021-09-28 cs.SY eess.SY
Compositional Abstractions of Interconnected Discrete-Time Stochastic Control Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max Planck Institute for Software Systems（马克斯·普朗克软件系统研究所）
本文提出一种组合方法，用于构建互联离散时间随机控制系统的抽象。通过新的随机模拟函数概念，量化原始系统与抽象系统的概率距离，从而进行分析与综合。
2017-09-29 cs.SY eess.SY
Scaled Small-Gain Approach to Robust Control of LPV Systems with Uncertain Varying Delay
具有时变时滞不确定性的线性变参数（LPV）系统容易发生性能退化和不稳定。在这条线上，我们调查的稳定性，这样的系统调用的输入输出稳定性的方法。通过考虑时滞率和时变时滞不确定性的显式界，采用尺度小增益定理，构造了一个关联时滞LPV系统，并引入了辅助系统的输入输出向量作为不确定动态。对于这样的关联时滞LPV系统的外部干扰，构造了一个Lyapunov-Krasovskii功能（LKF）的导数增加的条款从描述符方法。然后，在凸线性矩阵不等式（LMI）的设置下，推导出稳定性条件和指定的诱导L2范数的扰动抑制性能。随后，一个全等变换使我们能够计算一类具有不确定时变时滞LPV系统的增益调度状态反馈控制器。作为一个基准，我们研究了自动平均动脉血压（MAP）控制在一个人与低血压的MAP反应动力学药物输注的特点是在一个时间延迟LPV表示。最后，闭环仿真结果证明了所提供的方法的性能。
2020-04-08 cs.SY eess.SY
Impedance-Based Stability Analysis for Interconnected Converter Systems with Open-Loop RHP Poles
本文提出了一种基于阻抗的稳定性分析方法，利用Bode图来处理互联换流器系统中可能存在的开环右半平面极点问题，从而预测系统稳定性。
2019-06-25 cs.SY eess.SP eess.SY
A Small-Gain-Like Framework for Large-Signal Stability Evaluation of Multi-Converter Systems
本文针对多变换器系统大信号稳定性评估难题，引入类小增益特性构建相关框架，通过建立模型确定稳定区域，经并联及四变换器系统验证，可实现定量稳定性评估。
2026-09-01 cs.SY eess.SY
Numerical Construction of LISS Lyapunov Functions under a Small Gain Condition
University of Würzburg（维尔茨堡大学）
针对大规模互联系统的稳定性分析，提出一种同伦算法计算单调算子的衰减点，用于半全局检验局部输入-状态稳定性并数值构造LISS Lyapunov函数。
2012-02-08 cs.NA cs.SY eess.SY
Contraction and $k$-contraction in Lurie systems with applications to networked systems
本文推导了 Lurie 系统 $k$-收缩性的新充分条件，证明了 $k=2$ 时可保证多平衡点系统的良序渐近行为，并成功应用于 Hopfield 神经网络、意见动力学模型和电力系统。
2023-04-24 cs.SY eess.SY
Finite-dimensional output stabilization for a class of linear distributed parameter systems -- a small-gain approach
提出了一种小增益方法来分析线性扩散反应系统在有限维状态反馈控制下的闭环稳定性。为此，考虑将无限维系统分解为用于设计的有限维慢子系统和无限维剩余快子系统。观察员溢出的影响，在一个特定的（动态）互连的子系统进行了彻底的分析，在域和边界控制以及传感。这导致应用的小增益定理的基础上的输入输出稳定性和无界可观性的互联系统。此外，提出了一种方法用于计算所需的尺寸的慢子系统用于控制器的设计。标量和耦合线性扩散反应系统的模拟方案被用来强调理论评估，并深入了解所产生的互联系统的属性。
2022-02-11 cs.SY eess.SY math.DS
Small-Gain Theorem for Safety Verification under High-Relative-Degree Constraints
本文提出了一种用于高相对度安全约束互联系统安全性分析与验证的小增益技术。该方法利用输入-状态安全性（ISSf）来描述外部输入对子系统安全性的影响，并采用具有高相对度的ISSf-障碍函数（ISSf-BFs）来描述子系统的安全性。通过协调变换，建立了ISSf-BF与现有高相对度（或高阶）障碍函数之间的关系，简化了ISSf分析。借助高相对度ISSf-BF，提出了一个用于安全验证的小增益定理。结果表明，在小增益条件下，i）ISSf子系统的互联仍然是ISSf; ii）整个互联系统相对于合成安全集是输入-状态稳定的.所提出的小增益定理的有效性示出的输出约束分散控制的两个倒置的两个推车上安装一个弹簧连接。
2022-04-09 cs.SY eess.SY math.DS
Unified Necessary and Sufficient Conditions for the Robust Stability of Interconnected Sector-Bounded Systems
本文提出了一种基于半内积空间关系的新稳定性条件，能够恢复经典结果并提供加权稳定性的新充分必要条件。
2019-09-16 cs.SY eess.SY math.OC
Unconstrained learning of networked nonlinear systems via free parametrization of stable interconnected operators
本文提出离散时间网络化非线性增量L2有界算子的自由参数化方法，通过无约束梯度下降优化参数，可直接应用于大规模最优控制和系统辨识，并支持嵌入系统拓扑与稳定性的先验知识。
2024-03-27 cs.SY eess.SY
Lyapunov Constructions for System Interconnections Arising from Adaptation in Some Optimization Methods
San Diego State University（圣地亚哥州立大学）；University of California San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
该研究针对自适应梯度方法中的互联系统，采用不同技术构造李雅普诺夫函数，证明自适应梯度优化器全局渐近稳定，提供了验证该性质的李雅普诺夫函数构造方法。
2026-10-06 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive Contraction-based Control of Uncertain Nonlinear Processes using Neural Networks
在过程控制行业柔性制造趋势和化工过程模型不确定性的驱动下，本文旨在实现一类不确定非线性系统（例如，使用具有参数不确定性的过程模型）。所提出的自适应控制方法将自适应神经网络嵌入基于收缩的控制器（以确保收敛到时变参考）和与参考生成耦合的在线参数识别模块（以确保建模参数收敛于物理系统的参数）纳入控制回路。集成的学习和控制方法包括训练状态和参数相关的神经网络学习由不确定参数和微分反馈增益参数化的收缩度量。然后将该神经网络嵌入到基于自适应收缩的控制律中，该控制律通过在线参数估计进行更新。由于不确定参数估计收敛到相应的物理值，无偏移跟踪，同时提高收敛速度，可以实现，从而导致一个灵活的，有效的和保守性较小的方法，参考跟踪控制的不确定非线性过程。包括一个说明性的例子来演示的整体方法。包括一个说明性的例子来演示的整体方法。
2022-05-09 cs.SY eess.SY
A Nonlinear Separation Principle via Contraction Theory: Applications to Neural Networks, Control, and Learning
Center for Control, Dynamical Systems, and Computation, UC Santa Barbara（控制、动态系统与计算中心，加州大学圣巴巴拉分校）；Department of Electronics and Telecommunications, Politecnico di Torino（电子与电信系，托里诺理工学院）；Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（先进科学与工程研究生院，广岛大学）
本文基于收缩理论建立非线性分离原理，推导了递归神经网络的严格稳定性条件，结合LMI框架解决RNN模型的输出参考跟踪问题，并设计隐式神经网络实现高表达性。
2026-04-29 cs.LG cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Control Barrier Certificates for Large-Scale Stochastic Switched Systems
在本文中，我们提出了一个组成框架的建设控制屏障证书的大规模随机切换系统接受多个控制屏障证书与一些停留时间的条件。所提出的计划是基于一个概念，所谓的增广伪屏障证书计算每个切换子系统，使用它可以合成状态反馈控制器的互联系统执行安全规范在有限的时间范围内。特别是，我们首先利用足够的最大型小增益条件，构造增强控制屏障证书的互联系统的基础上，相应的增强伪屏障证书的子系统。然后，我们量化退出概率的上限-互联系统到达某些不安全区域的概率-在有限的时间范围内使用构造的增强屏障证书。我们采用了一种技术的基础上的反例引导归纳合成（CEGIS）的方法来搜索控制屏障证书的每一种模式，同时合成安全控制器提供开关信号。我们证明了我们提出的结果，首先将它们应用到一个包含1000个房间的室温网络。最后，我们将我们的技术应用到一个网络的500个交换子系统（共1000个维度）接受多个障碍证书的停留时间的条件，并提供上界的概率，互联系统在有限的时间范围内达到一些不安全的区域。
2020-05-04 cs.SY eess.SY
Nonlinear parameter-varying state-feedback design for a gyroscope using virtual control contraction metrics
提出了一种基于虚拟控制收缩度量（VCCM）的非线性变参数（NPV）方法，设计了控制力矩陀螺（CMG）的状态反馈控制器，以跟踪用户定义的轨迹集。这种基于VCCM的非线性稳定和性能综合方法，这是类似于线性参数变化（LPV）控制方法，允许实现精确的保证指数稳定性和$\mathcal{L}_2$增益性能的非线性系统的所有轨迹从预定的集合，这是不是与传统的LPV方法的情况。在完全和欠驱动的CMG操作模式进行的仿真和实验研究表明，这种方法相比，标准的LPV控制方法的有效性。
2021-04-11 cs.SY eess.SY math.OC
On a small-gain approach to distributed event-triggered control
Sapienza University of Rome（罗马大学）；University of Würzburg（维尔茨堡大学）
本文提出基于小增益定理的分布式事件触发控制方案，解决大规模系统通过共享有限通信介质进行稳定的问题，并讨论避免Zeno现象的两种变体。
2011-07-11 cs.SY eess.SY math.OC
Control Contraction Metrics, Robust Control and Observer Duality
University of Sydney（悉尼大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文研究非线性系统稳定、鲁棒控制与观测器设计问题，基于收缩理论和凸优化提出新方法，并证明机械系统和反馈线性化系统的逆结果，同时讨论鲁棒控制与非线性H∞控制的联系，以及非线性稳定与观测器设计的对偶性。
2014-09-26 cs.SY eess.SY math.OC
Tube-Certified Trajectory Tracking for Nonlinear Systems With Robust Control Contraction Metrics
本文提出基于鲁棒控制收缩度量的轨迹跟踪方法，通过离线计算不变管保证非线性系统在扰动下的状态和输入安全界，并证明其比现有 CCM 方法更紧，可集成到反馈运动规划中规划安全轨迹。
2023-07-06 cs.SY eess.SY
Streaming Contraction Certificates for Nonlinear Networks: Topology-Aware Data Sufficiency with Partial Observation
Lehigh University（利哈伊大学）
针对现有框架无法实时从非线性互联系统部分观测认证控制动作安全性的问题，本文开发流收缩证书，并引入拓扑感知估计器，在五节点非线性基准测试中取得良好效果，适用于大规模非线性网络系统。
2026-07-14 cs.SY eess.SY math.OC
Virtual Control Contraction Metrics: Convex Nonlinear Feedback Design via Behavioral Embedding
本文提出虚拟控制收缩度量方法，通过行为嵌入和凸优化实现非线性状态反馈控制，统一了全局与局部LPV方法，并为非线性跟踪控制提供严格的指数稳定性和L2增益性能保证。
2023-08-09 cs.SY eess.SY math.OC
A sufficient condition for $k$-contraction in Lurie systems
本文针对具有多个平衡点的Lurie系统，提出一个新的k-收缩充分条件，统一了k=1时的标准稳定性判据，并保证k=2时闭环系统有界解收敛到平衡点，进而推广到网络化系统。
2023-04-16 cs.SY eess.SY math.OC
Neural network based control of unknown nonlinear systems via contraction analysis
本文提出基于收缩分析的神经网络控制器设计方法，通过构造神经ODE系统并施加凸LMI条件确保收缩性，使未知非线性系统轨迹收敛至平衡点邻域，并用两个示例验证有效性。
2025-05-22 cs.SY eess.SY math.OC
Stochastic Stability of Nonlinear MPPI via Contraction Theory and Control Lyapunov Functions
Tennessee Technological University（田纳西理工大学）；Mercer University（默瑟大学）
研究非线性MPPI的随机稳定性，通过稳定性继承论证，在特定假设下，证明有限样本MPPI能继承标称收缩，给出近似误差分解，在小增益条件下满足稳定性界，并提供相关重述及设计程序。
2026-07-09 cs.SY eess.SY math.OC
Data-Driven Incremental GAS Certificate of Nonlinear Homogeneous Networks: A Scenario Approach with Noisy Data
Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；University of Florence（佛罗伦萨大学）
本文提出一种数据驱动方法，通过场景优化程序验证未知动态的同构网络的增量全局渐近稳定性，利用鲁棒优化和辅助优化程序处理噪声数据，提供正确性保证。
2026-04-28 cs.SY eess.SY
Discrete-time Contraction-based Control of Nonlinear Systems with Parametric Uncertainties using Neural Networks
School of Chemical Engineering, The University of New South Wales (UNSW Sydney)（新南威尔士大学化学工程学院（UNSW悉尼））
本文提出融合神经网络与离散时间收缩理论的控制方法，通过学习收缩度量、微分反馈增益并在线估计不确定参数，实现非线性化学过程的时变参考无偏差跟踪与稳定性保证。
2022-06-20 cs.LG cs.SY eess.SY
Phase Robustness Analysis for Structured Perturbations in MIMO LTI Systems
本文针对MIMO线性时不变系统在结构化扰动下定义相位鲁棒性度量，通过线性矩阵不等式计算上界，并结合小增益定理获得比传统μ分析更不保守的鲁棒性度量。
2024-12-18 cs.SY eess.SY
Compositional Synthesis of Finite Abstractions for Networks of Systems: A Small-Gain Approach
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑大学）
本文提出了一种基于小增益原理的组合方法，用于构建互联离散时间控制系统网络的有限抽象（符号模型）。通过交替模拟函数关系，该方法在满足小增益条件时，能够组合性地构建整体交替模拟函数，从而实现对系统网络的符号模型和原系统之间的关系建模。最后，本文将该方法应用于圆形容器温度调节问题，并展示了其在非线性全连接网络中的有效性。
2019-05-29 cs.SY eess.SY
Almost ISS property for feedback connected systems
University of Applied Sciences Erfurt（埃尔福特应用技术大学）；The University of Sydney（悉尼大学）；University of Würzburg（维尔茨堡大学）
本文研究反馈连接系统中多个不连续区间的小增益条件，通过间隙密度传播条件推导全局稳定性，扩展并改进了近期研究成果。
2016-10-07 cs.SY eess.SY math.DS
A Necessary and Sufficient Condition for Local Synchronization in Nonlinear Oscillator Networks
研究通过Lyapunov-Floquet理论和主稳定性函数框架，证明了正耦合强度是线性全状态耦合振荡器网络局部同步的必要和充分条件，并扩展到非相同耦合的定向图网络。
2026-04-20 cs.SY eess.SY
Data-Driven Control of Large-Scale Networks with Formal Guarantees: A Small-Gain Free Approach
本文提出一种数据驱动方法，通过分而治之策略在未知网络中实现控制，无需传统小增益条件，显著降低样本复杂度。
2026-03-03 cs.SY eess.SY
The Small Phase Condition is Necessary for Symmetric Systems
本文证明对称系统中，小相位条件是反馈稳定性的充要条件，通过实变换矩阵填补了相位必要条件空白，并探讨了非对称情形下的挑战。
2025-07-09 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
