An Analysis of Sampling Effect on the Absolute Stability of Discrete-time Bilateral Teleoperation Systems
离散时间遥操作系统的绝对稳定性会因采样时间结构的选择不当而受到威胁。提出了一种改进的双边遥操作系统的结构，包括连续时间从机器人，主机器人，人类操作员，和环境与采样数据PD+耗散控制器，使系统的绝对稳定的存在下的时间延迟和采样率的通信网络。输出的位置和力信号量化均匀的采样周期。本文采用输入延迟法将采样系统转化为连续系统。本文的主要贡献是计算最大采样周期的下限作为稳定性条件。此外，所提出的方法施加上界的阻尼的机器人和通知采样时间的重要性，系统的透明性和稳定性。仿真和实验结果表明，所提出的条件的有效性和验证的采样方案的有效性。
2020-08-15 cs.SY eess.SY
Stochastic Approximation with Delayed Updates: Finite-Time Rates under Markovian Sampling
Princeton University（普林斯顿大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Padova（帕多瓦大学）；NC State University（北卡罗来纳州立大学）
针对多智能体强化学习，研究了马尔可夫采样下带延迟更新的随机逼近算法的有限时间性能，证明了最后迭代指数收敛并达到紧界，且提出无需延迟先验知识的自适应方案以减轻最大延迟影响。
2024-03-27 cs.AI cs.LG cs.MA
Event-triggered Control of Port-Hamiltonian Systems under Time-delay Communication
研究了具有时变时滞的互联端口Hamilton系统的周期事件触发控制问题。特别地，我们设计了事件触发条件的阈值参数、采样周期和最大允许延迟，使得具有周期性事件触发机制的互连端口哈密顿控制系统在时延通信下能够实现渐近稳定的行为。仿真结果验证了理论的正确性。
2022-07-13 cs.SY eess.SY
The Role of Time Delay in Sim2real Transfer of Reinforcement Learning for Cyber-Physical Systems
Khalifa University（哈利法大学）
本文分析了具有分数延迟（即延迟是采样周期的非整数倍）的强化学习（RL）网络物理系统中的仿真与现实差距。分数延迟的考虑有重要的影响，所考虑的网络物理系统的性质。时滞系统是非马尔可夫系统，需要对系统状态向量进行扩展使其成为马尔可夫系统。我们表明，这是不可能的，当延迟是在输出中，问题将始终是非马尔可夫。在此分析的基础上，提出了一个抽样方案，结果在有效的RL培训和代理，在现实的多旋翼无人机模拟表现良好。我们证明，由此产生的代理不产生过度的振荡，这是不是与RL代理的情况下，不考虑模型中的时间延迟。
2022-09-30 cs.RO cs.SY eess.SY
Stabilization of Nonlinear Delay Systems Using Approximate Predictors and High-Gain Observers
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）
本文提出了一种利用预测器和高增益观测器稳定具有任意长输入输出延迟的非线性系统的方法，解决了输出反馈仅的稳定性问题，适用于采样测量和零阶保持器控制的非线性系统。
2013-08-14 cs.SY eess.SY math.OC
Global Exponential Sampled-Data Observers for Nonlinear Systems with Delayed Measurements
Laboratoire GREYC CNRS-ENSICAEN（GREYC实验室）；Technical University of Crete（克里特理工大学）；Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS-EECI SUPELEC（法国国家科学研究中心）
针对具有采样和延迟测量的非线性系统，采用小增益方法给出同时涉及延迟和采样周期的充分条件，确保观测器误差指数收敛，并设计鲁棒全局指数状态预测器。
2012-07-04 cs.SY eess.SY math.OC
Delay-sensitive Joint Optimal Control and Resource Management in Multi-loop Networked Control Systems
在网络化的控制系统的操作中，其中多个过程共享资源有限且时变成本敏感的网络，通信延迟是不可避免的，并且主要受以下因素影响：首先，控制系统部署间歇传感器采样以通过限制非紧急传输来降低通信成本，其次，网络执行资源管理以最小化过多业务并最终最小化数据丢失。在异构场景中，控制系统可能仅容忍特定级别的传感器到控制器延迟，在控制和网络策略的设计中需要考虑延迟敏感性，以实现期望的性能保证。我们提出了一个跨层的控制，采样和资源管理策略的NCS组成的多个随机线性时不变系统，关闭其传感器到控制器的循环在一个共享的网络的最优协同设计。与先进的通信技术相结合，我们假设网络提供了一系列的延迟变化的传输服务，给定的价格。本地采样器决定要么支付更高的成本来访问低延迟通道，要么以较低的价格延迟发送状态样本。位于网络数据链路层中的资源管理器仲裁信道接入，并且如果链路容量被超过则重新分配资源。局部闭环系统的性能是由线性二次高斯成本和适当的通信成本的组合来衡量的，总体目标是最小化所有三个决策者定义的社会成本。我们得出最佳的控制，采样和资源分配政策下不同的跨层意识模型，包括常数和时变参数，并表明，更高的意识通常会导致性能增强的代价较高的计算复杂度。
2020-07-15 cs.SY eess.SY
Improved stability conditions for systems under aperiodic sampling: model- and data-based analysis
非周期采样下的离散时间系统可以作为信息物理和网络控制系统中出现的大量问题的建模抽象。最近，基于模型和数据的稳定性条件，这样的系统得到重写它们作为一个线性时不变系统和延迟算子的互连，随后，执行一个强大的稳定性分析，使用已知的约束上的增益，这个操作。在本文中，我们改进这种方法：首先，我们表明，延迟算子是输入前馈被动的，第二，我们准确地计算其增益。基于这些研究结果，我们得到改进的稳定性条件的情况下，充分的模型知识，只有数据可用。在后者中，我们只需要一个有限长度和潜在的噪声状态输入轨迹的未知系统。在两个例子中，我们说明了现有的建议的稳定性条件的保守性降低。
2021-10-27 cs.SY eess.SY
Optimal Delay Compensation in Networked Predictive Control
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Technical University of Graz（格拉茨工业大学）
本文提出一种系统方法，通过量化预测误差与通信损失导致的开环操作之间的权衡，选择最优延迟界，以提升网络预测控制性能。
2026-05-15 cs.SY eess.SY
Stability analysis of the linear discrete teleoperation systems with stochastic sampling and data dropout
本文讨论了在一般通信网络上由连续时间主、从、操作员和环境组成的具有离散时间控制器的采样数据遥操作系统的稳定性条件。从机器人和主机器人的输出信号被量化与随机采样周期被建模为是从一个有限的集合。应用输入延迟法，将概率采样系统转化为系统矩阵中含有随机参数的连续时间系统。本文的主要贡献是推导了线性离散遥操作系统的不太保守的稳定性条件，考虑到随机采样率，恒定的时间延迟和数据包丢失的可能性等挑战。辍学人数是由有限状态马尔可夫链驱动的。首先，问题的最大采样周期，保持稳定的下限制定。这个问题被构造成一个凸优化规划的线性矩阵不等式（LMI）。其次，基于李雅普诺夫-克拉索夫斯基方法，提出了闭环采样数据双边遥操作系统的随机和指数稳定性的充分条件。该准则考虑了采样时间对系统稳定性和透明性的影响，并对采样时间、控制增益和机器人阻尼进行了限制。忽视这项研究会破坏遥操作系统的稳定性和透明度。数值仿真结果被用来验证所提出的稳定性准则，并说明采样结构的有效性。
2020-08-15 cs.SY eess.SY
Dynamic self-triggered control for nonlinear systems with delays
自触发控制是网络控制系统确定采样时刻的一种资源有效的方法。最近，Hertneck和Allgöwer（2021 b）提出了一种基于混合李雅普诺夫函数的非线性NCS动态STC策略，但仅限于无传输延迟的NCS。在本文中，我们扩展了这种策略的非线性网络控制系统的传输延迟。处理具有延迟的系统的能力使得可以在不能保证无延迟的即时传输的许多实际场景中使用所得到的动态STC机制。建议的动态STC机制保证稳定，尽管有界的传输延迟。该机制的有效性说明了一个数值例子，并比较国家的最先进的文献。
2022-05-17 cs.SY eess.SY
Improvement of Control System Performance by Modification of Time Delay
Qassim University（卡西姆大学）
本文提出通过修改时间延迟来提升控制系统性能的方法，将连续时间环转换为离散时间环，并通过实验验证了该方法的有效性，揭示了采样时间和时间延迟的关系。
2015-03-01 cs.SY eess.SY
On dual-rate consensus under transmission delays
本文研究传输时延下控制更新快于测量接收的双速率一致性问题，给出系统达到一致的充要条件，并通过优化采样率改善收敛速度，数值仿真验证了结果。
2025-06-03 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-Data Observers for Delay Systems and Hyperbolic PDE-ODE Loops
本文研究了具有离散和分布状态和输出时滞系统的采样观测器和基于采样器的输出反馈稳定器的设计问题。所得结果可应用于严格反馈结构的时滞系统、具有非局部项的迁移偏微分方程以及带有迁移偏微分方程的常微分方程的反馈关联.所提出的设计方法包括利用现有的观测器，其特点是鲁棒指数收敛的误差时，连续时间的输出测量。观测器，然后修改，主要是通过添加一个样本间输出预测，以补偿数据采样的影响。使用李雅普诺夫稳定性工具和小增益分析，我们证明了鲁棒指数稳定的误差是保留的，提供的采样周期不是太大。最后给出了化学反应器的状态观测和输出反馈镇定的例子。
2019-07-15 cs.SY eess.SY math.OC
Platooning of Heterogeneous Vehicles with Actuation Delays: Theoretical and Experimental Results
本文提出了一种适用于具有执行延迟的异构车队的基于预测的协作式自适应巡航控制器，通过离散时间稳定性分析指导控制器增益选择，并用全尺寸车辆实验验证了理论结果。
2024-04-24 cs.SY eess.SY
Networked control systems in the presence of scheduling protocols and communication delays
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；Ecole Centrale de Lille（里尔中央理工学院）
本文提出了一种处理网络控制系统中可变传输延迟、采样间隔和通信约束的时间延迟方法，引入了新的混合系统模型和Lyapunov-Krasovskii方法，用于分析具有时间变化延迟的混合系统稳定性。
2014-08-01 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-Data Stabilization of Nonlinear Delay Systems with a Compact Absorbing Set
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）
本文提出了一种基于ISP-O-P-DFC方案的全局采样数据稳定化方法，适用于具有紧致吸收集和输入/测量时滞的系统，并对采样调度扰动具有鲁棒性。
2015-02-03 cs.SY eess.SY math.OC
H-Infinity-Optimal Fractional Delay Filters
Kyoto University（京都大学）
本文提出基于现代采样数据H_∞优化的分数延迟滤波器设计方法，旨在恢复超过奈奎斯特频率的采样间行为，通过提升降采样技术实现高效优化。
2013-08-04 cs.IT cs.SY eess.SY
Event-Triggered Stabilization of Nonlinear Systems with Time-Varying Sensing and Actuation Delay
University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；University of California, San Diego（加利福尼亚大学圣地亚哥分校）
本文研究了使用事件触发控制对具有时间变化延迟的非线性系统进行稳定化的问题。所提出的方法旨在机会性地减少控制更新次数，同时保证稳定化，并基于预测反馈来补偿任意大的已知时间变化延迟。通过Lyapunov方法，我们证明只要在没有时间延迟和采样的情况下，开环系统是全局输入到状态可稳定化的，则闭环系统具有全局渐近稳定性。我们进一步证明所提出的事件触发法则具有均匀下界的事件间隔，因此不会出现Zeno行为。对于可稳定化的线性系统，我们展示了闭环系统的全局指数稳定性，并分析了指数收敛速率与采样频率上界之间的权衡。我们通过仿真展示了这些结果，并检查了所提出的事件触发策略在保证稳定化的系统类别之外的性质。
2020-01-11 cs.SY eess.SY math.DS
Utilizing the Perceived Age to Maximize Freshness in Query-Based Update Systems
University of Maryland, College Park（马里兰大学帕克分校）；Bilkent University（比尔肯特大学）
本文研究了基于查询的采样在连续时间马尔可夫链监控中的优化策略，通过放松查询延迟分布假设，提出了基于等待的策略以提升平均二元新鲜度。
2026-04-18 cs.IT cs.SY eess.SY
Data-driven analysis and control of continuous-time systems under aperiodic sampling
研究了非周期采样状态反馈下未知连续时间系统的稳定性分析和控制器设计问题。首先，我们推导出一种新的依赖于数据的参数化的所有线性时不变的连续时间系统，这是一致的测量数据和假设的噪声界。在此参数化的基础上，结合鲁棒控制理论和时滞采样控制方法，计算了给定状态反馈增益下闭环稳定的最大采样间隔（MSI）的下界，并设计了具有较大MSI的控制器。我们的方法保证了所有系统与测量数据一致的稳定性。作为一个技术贡献，所提出的方法嵌入现有的采样数据控制到一个一般的鲁棒控制框架，它可以直接扩展到基于模型的鲁棒控制器设计的不确定性时滞系统下的一般不确定性描述。
2021-05-06 cs.SY eess.SY math.OC
