Event-triggered Control for Nonlinear Systems with Center Manifolds
在这项工作中,我们考虑的问题,事件触发的实施控制律设计的局部稳定的非线性系统与中心流形。我们提出的事件触发条件,这是来自本地输入到状态稳定性表征这样的系统。触发条件确保了轨迹的局部最终有界性和事件间时间的一致正下界的存在。最终界限可以任意小,但需要允许更小的事件间时间。在控制器结构的某些假设下,原点的局部渐近稳定性也得到了保证。提出了两组触发条件,以满足精确中心流形和仅近似中心流形可计算的情况。当控制系统的中心流形的精确知识被用来检查触发条件时,闭环系统表现出一些理想的性质。三个说明性的例子,探索不同的情况下,所提出的方法的适用性进行了论证。第三个例子涉及的事件触发实现的开环不稳定的移动倒立摆(MIP)机器人的位置稳定控制器。
2021-10-20 cs.SY eess.SY math.OC
Inaccuracy matters: accounting for solution accuracy in event-triggered nonlinear model predictive control
我们考虑在事件触发控制方案中使用近似系统预测的效果。这种近似可能是由于使用数值转录方法来解决连续时间最优控制问题。网格细化可以保证微分方程的误差上界,该微分方程对系统动力学进行建模。在网格细化方案的准确性保证下,我们证明了所提出的事件触发方案(将测量系统与近似状态预测进行比较)可以在保证严格正的更新间隔时间的情况下使用。我们表明,如果我们有知识的转录计划或近似误差,那么我们可以获得更好的在线估计的更新时间。我们还详细介绍了一种方法,收紧约束的近似系统轨迹中使用的非线性规划问题,以保证连续时间系统的约束满足。这是第一个将预测准确性纳入触发指标的工作。使用解决方案的准确性,我们可以保证可靠的下限更新时间和执行解决方案相关的约束收紧。
2021-05-28 cs.SY eess.SY math.OC
Digital Self Triggered Robust Control of Nonlinear Systems
University of L’Aquila(阿奎拉大学)
针对存在扰动和执行延迟的非线性系统,提出自触发控制策略的条件与计算方法,保证闭环系统稳定或状态接近平衡点,并显著降低平均采样时间。
2011-08-25 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Periodic Event-triggered Control of Nonlinear Multi-Agent Systems
我们提出了一个通用的基于仿真的框架,以解决基于分组的网络上的多代理系统的分布式控制。我们考虑的设置,其中信息仅在(非均匀)采样时间和数据包接收到未知的延迟。我们设计了本地动态周期性事件触发机制来生成传输。触发机制可以在非同步数字平台上运行,即,我们确保必须仅在异步采样时间验证条件,异步采样时间对于每个平台可能不同。不同的稳定性和性能特征,可以被认为是我们遵循一个一般的耗散为基础的方法。此外,通过设计保证了无Zeno特性。结果表明,在一个共识问题。
2022-05-23 cs.SY eess.SY math.OC
Real-time nonlinear model predictive control framework for event-triggered switching in industrial batch polymerization process
KU Leuven(荷语鲁汶大学);Zhejiang University of Technology(浙江工业大学)
针对间歇聚合过程的多阶段切换问题,提出结合平滑模式混合、先进步热启动、变量缩放和迭代预算限制的实时NMPC框架,实现无启发式切换的实时可行性,并通过工业气液聚合基准验证了改进的约束满足和缩短的批次时间。
2026-06-16 cs.SY eess.SY math.OC
Abstracting the Traffic of Nonlinear Event-Triggered Control Systems
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学)
本文提出了一种用于抽象非线性事件触发控制系统的框架,通过可达性分析和等时 manifold 方法,实现了对不确定系统的采样行为建模与调度。
2021-06-15 cs.SY eess.SY math.OC
On the robustness of self-triggered sampling of nonlinear control systems
针对自触发采样在模型不确定性下的鲁棒性问题,提出了一种鲁棒自触发采样方法。该方法与现有的方法进行了比较,在采样保守性和闭环系统的性能。所提出的方法旨在满足事件和自触发采样范例之间的差距,对于模型的不确定性,它概括了大多数现有的自触发采样器实现到现在。
2015-10-02 math.OC
On Event Triggered Tracking for Nonlinear Systems
University of Maryland(马里兰大学)
针对非线性系统轨迹跟踪问题,提出一种基于事件触发的控制算法,在保证跟踪误差一致最终有界的同时避免执行时间累积,并分析了不同条件下可达的最终界。
2013-01-05 cs.SY eess.SY math.OC
A unifying Lyapunov-based framework for the event-triggered control of nonlinear systems
我们提出了一个规范性的框架事件触发控制的非线性系统。在事件触发的实现中,不是像传统的数字控制那样周期性地闭合环路,而是根据状态相关的标准来闭合环路。事件触发控制特别适用于嵌入式系统和网络化控制系统,因为它减少了控制所需的资源量,如通信带宽。通过将事件触发实现建模为混合系统,我们提供了基于Lyapunov的条件来保证所得到的闭环系统的稳定性,并解释了如何利用它们来合成事件触发规则。我们说明了一般性的方法,它包括几个现有的事件触发政策,并通过开发新的战略,进一步减少控制所需的资源。
2011-08-28 math.OC
Event-Triggered Intermittent Sampling for Nonlinear Model Predictive Control
针对非线性连续时间系统,提出了一种新的非周期模型预测控制方法。与以前的方法不同,我们提供了事件触发的条件,而不使用最佳成本作为李雅普诺夫函数的候选人。相反,我们评估的时间间隔时,最佳状态轨迹进入一个本地集周围的原点。所得到的事件触发策略在两个方面都比以前的方法更适合于实际应用。首先,它不包括参数(例如,阶段及终端成本的Lipschitz常数参数),其可能为事件触发条件的保守性的潜在来源。第二,事件触发的条件需要仅在某些采样时刻而不是连续地被检查。这导致传感成本的减轻,并变得更适合于在数字平台下的实际实现。通过数值模拟验证了该方案的有效性。
2017-03-15 math.OC
Global Robust Practical Output Regulation for Nonlinear Systems in Output Feedback Form by Output-Based Event-Triggered Control
本文研究了一类具有任意相对次数的输出反馈形式的非线性系统的事件触发全局鲁棒实用输出调节问题。我们的方法包括以下三个步骤。首先,我们设计了一个内模和一个观测器来形成所谓的扩展增广系统。其次,将原问题转化为扩展增广系统的事件触发全局鲁棒实用镇定问题。第三,我们设计了一个基于输出的事件触发控制律和一个无Zeno的基于输出的事件触发机制来解决镇定问题,从而导致原问题的可解性。最后,我们将主要结果应用于受控超混沌Lorenz系统的跟踪问题。
2018-03-05 math.OC
Event-triggered and self-triggered stabilization of distributed networked control systems
针对分布式传感器、执行器和控制器通过共享有线信道通信的场景,基于非线性系统事件触发控制的规范性框架,提出适用于分布式场景的事件触发策略,并推导出自触发规则,以显著减少控制所需的资源。
2011-08-28 cs.SY eess.SY math.OC
Linear and Nonlinear Event-Triggered Extended State Observers for Uncertain Stochastic Systems
本文为受有界和有色噪声驱动的随机系统设计了线性和非线性事件触发扩展状态观测器,保证正最小事件间隔,并证明估计误差的均方和几乎必然收敛;非线性观测器精度更高但触发更频繁。
2023-02-05 math.OC
Event-Triggered Active Disturbance Rejection Control for Uncertain Random Nonlinear Systems
针对受有界噪声与有色噪声驱动的不确定随机非线性系统,提出带正执行间隔下界的事件触发 ESO 与 ADRC,实现总扰动实时估计补偿,并证明闭环均方及几乎必然实用收敛。
2024-05-09 math.OC
Cooperative Global Robust Output Regulation for a Class of Nonlinear Multi-Agent Systems by Distributed Event-Triggered Control
研究了一类非线性多智能体系统基于分布式内模设计的事件触发协作全局鲁棒输出调节问题。我们表明,我们的问题实际上可以解决的意义上,跟踪误差的最终界可以任意小,通过调整所提出的事件触发机制的设计参数。我们的结果提供了一些新的功能。首先,我们的控制律是强大的外部干扰和参数不确定性,这是允许属于一些任意大的规定紧集。其次,我们的系统中的非线性函数不需要满足全局Lipchitz条件。因此,我们的系统是一般的,足以包括一些基准非线性系统,不能处理现有的方法。最后,我们的控制律是一个特定的分布式输出为基础的事件触发的控制律,它本身适合于一个直接的数字实现。
2017-07-26 math.OC
Self-triggered Model Predictive Control for Nonlinear Input-Affine Dynamical Systems via Adaptive Control Samples Selection
针对连续时间非线性仿射网络控制系统,提出了一种自触发的模型预测控制方法。该控制方法不仅规定了何时执行控制任务,而且提供了一种将最优控制轨迹离散为多个控制样本的方法,从而减少了通信负载。在采样保持实现下的稳定性分析也给出了,这保证了状态收敛到一个终端区域,系统可以通过一个本地状态反馈控制器稳定。一些仿真例子验证了我们提出的框架。
2016-03-11 math.OC
Distributed Event-Triggered Leader-Follower Consensus of Nonlinear Multi-Agent Systems
我们考虑分布式领导者-追随者的共识问题与事件触发的通信。所考虑的系统是一个非线性输入仿射多智能体系统。该方法假设智能体具有相同的动力学结构,且参数不确定,满足增量稳定性条件。提出了一种分布式控制律,它基于两个新的通信触发条件(CTC)实现一致性:第一个条件实现渐近一致性,但不保证Zeno行为;第二个条件排除Zeno行为,但具有实际一致性.
2023-03-03 math.OC
Integral-Type Event-Triggered Model Predictive Control of Nonlinear Systems with Additive Disturbance
研究了连续时间非线性系统的积分型事件触发模型预测控制。提出了一种积分型事件触发机制,通过将实际和预测状态序列之间的误差积分,从而降低平均采样频率。此外,一个新的和改进的鲁棒性约束被引入到处理的附加干扰,使MPC问题的潜在扩大的初始可行域。此外,所设计的MPC的可行性和闭环系统的稳定性进行了严格的研究。建立了保证这些性质的几个充分条件,这些条件与预测时域、扰动界、触发水平和鲁棒约束收缩率等因素有关。数值算例和比较表明了该算法的有效性。
2020-02-18 math.OC
Deep Reinforcement Learning Optimization for Uncertain Nonlinear Systems via Event-Triggered Robust Adaptive Dynamic Programming
Department of Computer Science, University College London(计算机科学系,伦敦大学学院);Department of Electrical and Electronic Engineering, University of Manchester(电子与电气工程系,曼彻斯特大学)
本文提出一种结合强化学习与事件触发机制的鲁棒自适应动态规划方法,用于优化不确定非线性系统的控制性能,通过减少计算负载提升控制效率。
2025-12-30 cs.AI cs.SY eess.SY
Event-Triggered Optimal Tracking Control for Strict-Feedback Nonlinear Systems With Non-Affine Nonlinear Faults
针对含非仿射非线性故障的严格反馈非线性系统,提出基于简化辨识器-评价器-执行器强化学习、滤波容错与事件触发机制的最优跟踪控制方案,并经理论与仿真验证可行。
2024-06-12 math.OC
Self-Triggered Adaptive Model Predictive Control of Constrained Nonlinear Systems: A Min-Max Approach
针对具有参数不确定性和附加干扰的约束离散非线性系统,提出了一种自触发自适应模型预测控制(MPC)算法。为了约束参数的不确定性,减少高估,一个zonotope-based集员参数估计器,这也是兼容的非周期性采样导致的自触发机制。通过对不确定性的估计,将最小-最大MPC控制中的最优化问题转化为一个新的数学模型,以降低其保守性。通过在费用函数中设计时变惩罚,在自触发调度器中隐式地考虑了不确定性的估计,从而使触发间隔得到进一步优化。由此产生的自触发自适应MPC算法保证了递归的可行性,同时提供更少的保守性能相比,自触发鲁棒MPC方法。此外,我们从理论上证明了闭环系统在触发时刻是输入-状态实用稳定的。数值算例和比较研究表明,所提出的方法的有效性。
2019-12-15 math.OC
A Note on Stability of Event-Triggered Control Systems with Time Delays
针对文献[1]的时滞事件触发控制算法,本文构造新的 Halanay 型不等式补全稳定性证明,并说明正参数可自由选择以排除 Zeno 行为。
2023-09-29 cs.SY eess.SY math.OC
Stability Analysis of Infinite-dimensional Event-triggered and Self-triggered Control Systems with Lipschitz Perturbations
本文讨论了以下问题:“假设状态反馈控制器镇定一个无限维线性连续时间系统。如果我们适当地选择事件/自触发机制的参数,事件/自触发控制系统在所有足够小的非线性Lipschitz扰动下是否稳定?“我们假设稳定反馈算子是紧的。利用这一假设,保证了具有无界控制算子的发展方程的事件间隔时间的严格正性和温和解的存在性。首先,对于控制算子有界的情况,我们证明了上述问题的答案是肯定的,给出了指数稳定的充分条件,可用于事件/自触发机制的设计。接下来,我们调查的情况下,控制算子是无界的,并证明了答案仍然是积极的周期性事件触发机制。
2022-07-02 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Output Regulation: Optimization-Based Synthesis and Event-Triggered Implementation
我们研究实际输出调节的问题,即,设计一个控制器,使系统的输出在一个期望的目标值附近,同时保持其他变量有界。我们考虑的不确定性系统,可能是非线性的,其线性部分的不确定性是通过一个参数化的矩阵盒的家庭元素明智的建模。提出了一种基于优化的设计过程,提供了一个连续时间的控制和估计的最大调节误差。我们还分析了这个控制器,它可以在数字平台上实现的事件触发仿真,随着监管误差的明确估计。
2021-06-18 cs.SY eess.SY math.OC
Switching Event-Triggered Control of Nonlinear Parabolic PDE Systems via Galerkin/Neural-Network-Based Modeling Approach
本文研究受扰非线性抛物型PDE系统的切换事件触发控制,基于Galerkin和神经网络方法降维建模,提出避免Zeno行为的切换控制方案,通过将BMIs转化为LMIs求解次优控制器,仿真验证了其有效性。
2024-12-25 math.OC
Event-Triggered Funnel Control for Output Reference Tracking of Unknown Nonlinear Systems
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg(哈勒-维滕贝格马丁·路德大学)
针对未知非线性系统输出参考跟踪问题,提出事件触发零阶保持实现的漏斗控制器,通过辅助积分状态补偿误差,保证闭环性能并排除芝诺行为,经数值仿真验证有效。
2026-11-02 math.OC
To sample or not to sample: Self-triggered control for nonlinear systems
传统上,反馈控制法则以周期性的方式在数字硬件上实现。虽然周期性简化了控制设计与其数字实现之间的不匹配的分析,但它也导致了资源的保守使用,例如在嵌入式控制的情况下的CPU利用率。我们提出了一种新的技术,放弃了周期性的假设,通过使用当前状态的植物,以决定下一个时刻,在该状态应被测量,计算的控制律,和执行器更新。这种方法被称为自触发控制,它被用于两类非线性控制系统,即状态相关的齐次系统和多项式系统。两个著名的物理例子:喷气发动机压气机和刚体所提出的结果的广泛适用性。
2008-06-04 math.DS math.OC
Event-Triggered Control for Discrete-Time Delay Systems
本文研究了非线性离散时滞系统的事件触发控制问题。基于Lyapunov-Krasovskii型输入-状态稳定性结果,我们提出了一种新的事件触发控制算法,其工作原理如下。只有当某个测量误差超过一个动态阈值时,控制输入才被更新,该动态阈值取决于系统状态和演化时间。建立了闭环系统保持渐近稳定性的充分条件。它示出的动态阈值中的时间相关的部分是必不可少的,以获得两个连续的控制更新之间的时间的下界。作为我们的结果的一个特例,我们证明了所设计的事件触发算法的性能为一类线性控制系统的时间延迟。通过数值模拟验证了算法和理论结果的有效性。
2022-09-15 cs.SY eess.SY math.OC
Lyapunov Design for Event-Triggered Exponential Stabilization
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学)
本文提出了一种基于控制Lyapunov函数的方法,用于非线性系统的事件触发指数稳定化,并证明了连续时间控制器的指数稳定性可以转化为事件触发控制器的指数稳定性。
2018-02-03 cs.SY eess.SY math.OC
Lyapunov Event-triggered Stabilization with a Known Convergence Rate
控制李雅普诺夫函数(CLF)方法作为非线性控制系统设计的一种构造性工具,在连续、离散和混杂系统的镇定问题中得到了广泛的应用。在本文中,我们解决的基本问题:给定一个CLF,对应于连续时间控制器与一些预定义的(如指数)收敛速度,可以提供相同的收敛速度由事件触发控制器?在一定的假设下,我们对这个问题给出了肯定的回答,并表明相应的基于事件的控制器提供了连续事件之间的正驻留时间。此外,我们证明了自触发和周期事件触发控制器的存在,以已知的收敛速度提供稳定性。
2020-07-14 cs.SY eess.SY math.DS
An Operator-Theoretic Approach to Robust Event-Triggered Control of Network Systems with Frequency-Domain Uncertainties
在本文中,我们研究的鲁棒性的事件触发一致性算法对频域的不确定性。结果表明,事件触发引起的采样误差实质上是线性有限增益$\mathcal{L}_2$稳定算子作用于采样状态一致性误差的镜像,事件触发机制等价于在反馈系统中引入一个负反馈环.在此基础上,分别研究了具有加性动态不确定性和网络乘性不确定性的事件触发网络系统的鲁棒一致性问题。在这两种情况下,控制器的参数之间的定量关系,网络拓扑的拉普拉斯矩阵,以及对非周期事件触发和频域不确定性的鲁棒性被揭开。此外,事件触发的动态平均一致性(DAC)问题也进行了研究,其中的采样误差被证明是非线性有限增益算子的图像。分析了该算法的鲁棒性能,结果表明,该算法的鲁棒性和性能与拉普拉斯矩阵的特征比成负相关。最后通过仿真实例验证了所得到的结果。
2022-03-04 cs.SY eess.SY math.OC
Sampled-data and event-triggered control of globally Lipschitz infinite-dimensional systems
本文证明紧致反馈指数镇定的线性无限维系统可通过足够小扇区界和采样时间的采样数据反馈镇定,并提出减少切换事件的事件触发控制方案,以Sturm-Liouville系统为例验证。
2025-03-31 math.OC
Discrete-Time Event-Triggered Extremum Seeking
State University of Rio de Janeiro (UERJ)(里约热内卢州立大学);University of California at San Diego (UCSD)(加利福尼亚大学圣地亚哥分校);University of Stuttgart(斯图加特大学)
本文提出了一种离散时间事件触发极值搜索控制方法,用于非线性系统的实时优化。该方法通过状态依赖的触发条件减少不必要的执行和通信,结合极值搜索与自适应触发机制,通过离散时间平均和Lyapunov分析证明了轨迹收敛到未知极值点邻域并展示了平均动态的指数稳定性。
2026-04-01 cs.SY eess.SY math.OC
Event-Triggered Control of a Continuum Model of Highly Re-Entrant Manufacturing System
随着智能生产线的不断增长,集成传感器,执行器和控制器在无线通信环境中通过物联网(IoT),我们设计了一个事件触发的边界控制器的高度可重入制造系统的连续模型的产品流入率是受控量。所设计的控制器可以潜在地在受限于信息共享资源的网络化控制系统中操作。一个李雅普诺夫参数被用来推导出边界控制器连同一个可行的事件发生器,避免发生芝诺行为的闭环系统。由于系统的非线性和密度的正性,利用状态的对数范数建立了系统的全局稳定性估计。此外,所提出的控制器相对于采样时间表和采样数据稳定的结果的鲁棒性。一致的模拟结果,支持所提出的理论陈述。
2020-04-04 cs.SY eess.SY math.OC
Towards Co-Designed Event-Triggered Extremum Seeking
State University of Rio de Janeiro (UERJ)(里约热内卢州立大学);University of California at San Diego (UCSD)(加利福尼亚大学圣地亚哥分校)
本文针对带多面体海森不确定性的非线性映射,提出一种联合综合控制器与触发机制的协同设计事件触发极值搜索方法,通过凸优化问题求解,保证系统指数收敛且无芝诺行为,数值结果显示全控制器增益矩阵性能优于对角增益。
2026-08-12 cs.SY eess.SY math.OC
Event-Triggered Newton-Based Extremum Seeking Control
本文提出一种基于事件触发的牛顿极值搜索控制方法,通过Riccati方程滤波器估计Hessian逆,消除了梯度法收敛速率对未知Hessian的依赖,实现了用户可分配的收敛速率,并保证了局部指数实用稳定性。
2025-02-02 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive Certainty-Equivalence Control With Regulation-Triggered Finite-Time Least-Squares Identification, Part II: Analysis
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
本文分析了新的调节触发自适应控制方法的稳定性,提出了检查参数可观测性假设的算法,适用于每个微分方程中最多出现一个未知参数的非线性控制系统。
2016-09-10 cs.SY eess.SY math.OC
Stabilizing Optimal Control for Nonlinear Stochastic Systems: A Parametric Gradient-Based Approach
针对含时不变随机参数的非线性随机系统,提出一种基于参数梯度和惩罚函数的方法,设计保证鲁棒稳定性的次优反馈控制器,并通过数值仿真验证其有效性。
2025-01-21 cs.SY eess.SY math.OC
Nonlinear Optimal Guidance with Constraints on Impact Time and Impact Angle
本文研究多追击者协同打击中带撞击时间和角度约束的非线性最优制导问题,通过庞特里亚金极大值原理和参数化系统生成最优轨迹数据,并利用尺度不变性训练前馈神经网络,实现毫秒级实时生成低控制代价的最优制导指令。
2024-06-07 math.OC
Parameter Estimation of Nonlinearly Parameterized Regressions without Overparameterization nor Persistent Excitation: Application to System Identification and Adaptive Control
在本文中,我们提出了一个解决问题的非线性参数化回归-连续或离散时间-的参数估计,并将其应用于系统辨识和适应控制。我们限制我们的注意力参数化,可以分解为产品的两个功能,一个可测量的和一个非线性函数的参数估计。虽然在这种情况下,可以定义未知参数的扩展向量来获得线性回归,但众所周知,过度参数化具有一些严重的缺点。所提出的估计器的另一个特点是,参数的收敛性是确保没有持久性的激励假设。假设在坐标改变后,变换函数的一些元素满足单调性条件。所提出的估计器被应用于设计非线性参数化系统的标识符和自适应控制器。在连续时间,我们考虑了一般的一类非线性系统和欧拉-拉格朗日模型描述的,而在离散时间,我们应用的直接和间接的自适应极点配置的挑战性问题的方法。我们的方法的有效性说明了几个经典的例子,这是传统的处理使用overparameterization和假设persistence的激励。
2019-10-17 math.DS math.OC
Decentralized event-triggered control over wireless sensor/actuator networks
University of Groningen(格罗宁根大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
针对无线传感器/执行器网络,提出一种分散式事件触发控制方法,通过减少控制信号重计算和传输次数,在保证性能的同时降低网络负载和能耗。
2011-02-03 cs.SY eess.SY math.OC
A Semismooth Predictor Corrector Method for Real-Time Constrained Parametric Optimization with Applications in Model Predictive Control
University of Michigan, Ann Arbor(密歇根大学安娜堡分校)
本文提出了一种半光滑预测校正方法,用于解决实时约束非线性优化问题,该方法通过非线性互补函数将优化问题的必要条件转化为参数化的非光滑根寻找问题,并在模型预测控制中展示了其优势。
2018-12-04 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive Certainty-Equivalence Control With Regulation-Triggered Finite-Time Least-Squares Identification, Part I: Design
National Technical University of Athens(雅典国立工业大学);University of California, San Diego(加利福尼亚大学圣地亚哥分校)
本文提出一种新颖的自适应控制方法,结合事件触发的有限时间最小二乘辨识,确保系统稳定性和参数收敛,无需持续激励。
2016-09-10 cs.SY eess.SY math.OC
Intermittent Safety Filters for Event-Triggered Safety Maneuvers with Application to Satellite Orbit Transfers
本文提出一种基于切换状态触发条件的事件触发控制框架,通过间歇性激活安全滤波器缩短安全约束生效时间,并在卫星轨道转移仿真中验证了其有效性。
2023-04-18 cs.SY eess.SY math.OC
A Sampling Control Framework and Applications to Robust and Adaptive Control
在本文中,我们提出了一种新的采样控制框架的基础上,仿真技术的采样误差被视为一个辅助输入到仿真系统。利用采样误差的上确界范数,设计周期采样和事件触发的控制律,使误差动态成为有界输入有界状态,并与系统动态耦合,实现全局或半全局镇定。该框架被扩展到处理事件触发和周期采样镇定的系统中,只有部分状态可用于反馈和系统是受参数不确定性。所提出的框架进一步扩展到解决两类事件触发的适应控制问题的仿真闭环系统不承认一个输入到状态稳定(ISS)李雅普诺夫函数。对于第一类具有线性参数化不确定性的系统,不需要文献中经常要求的非线性项的全局利普希茨条件,实现了偶触发全局自适应镇定.针对第二类不确定系统,首次设计了事件触发自适应(动态)增益控制器。最后,通过两个数值例子验证了理论结果。
2022-04-29 math.OC
A symbolic approach to the self-triggered design for networked control systems
在这篇论文中,我们研究了具有可达性和安全性指标的非线性控制系统的新型自触发控制器。为了综合自触发控制器,我们利用符号模型或抽象的概念,表示控制系统的抽象表达式。符号模型将通过近似交替模拟关系的概念,在此基础上,并采用可达性游戏,自触发控制器的综合。我们通过数值模拟说明了所提出的方法的有效性。
2019-08-10 math.DS math.OC
Exact Recovery Guarantees for Parameterized Nonlinear System Identification Problem under Sparse Disturbances or Semi-Oblivious Attacks
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Northeastern University(东北大学)
针对稀疏扰动或半遗忘攻击下的参数化非线性系统辨识问题,提出LASSO型非光滑估计器,给出其良定性与全局解唯一性条件,实现通用扰动模型下的有限时间精确恢复,拓展了现有理论适用范围。
2025-03-20 cs.CR cs.LG cs.SY
Periodic event-triggered networked control systems subject to large transmission delays
研究了非线性系统的周期事件触发网络控制问题,其中被控对象和控制器之间通过多个独立的通信通道连接。几个网络引起的缺陷被认为是同时进行,包括随时间变化的互采样时间,传感器节点调度,特别是,大的随时间变化的传输延迟,其中发送的信号可能会到达目的地节点后,下一次传输发生。提出了一种新的混合系统建模方法,对包含所有通信相关行为的闭环系统进行建模。然后,通过构造新的系统状态存储函数和误差更新函数,分析了最大允许采样周期(MASP)与最大允许采样延迟数(MADNS)之间的关系,后者表示一个传输延迟中可以包含多少个采样间隔周期。此外,为了有效地减少不必要的传输,提出了一种新的动态事件触发控制方案,其中事件触发条件仅在非周期性和异步采样时刻检测。从基于仿真的方法出发,在初始设计控制器时忽略所有网络引起的缺陷,给出了动态事件触发控制的充分条件,以保证闭环输入-状态稳定。根据通信信道容量的不同,讨论了所设计的动态事件触发控制方案的相应实现策略。最后,通过两个非线性算例的仿真,验证了理论结果的可行性和有效性。
2021-11-22 math.OC
Assessment of event-triggered policies of nonpharmaceutical interventions based on epidemiological indicators
禁止公共活动或实施封锁等非药物干预措施(NPI)已在世界各地广泛应用,以控制当前的COVID-19大流行。通常,当某一特定人群的流行病指标超过某一阈值时,就采取这种干预措施。然后,当所用指标的水平充分下降时,取消非药物干预。什么是最好的指标?在本文中,我们提出了一个数学框架,试图回答这个问题。更具体地说,拟议的框架允许根据流行病学指标评估和比较不同的事件触发控制。我们的方法包括考虑一些结果,这些结果是决策者旨在尽可能低的非药物干预的后果。对重症监护病房(ICU)的高峰需求和封锁的总天数就是这种结果的例子。如果使用流行病学指标来触发干预措施,则结果之间自然存在权衡,可以将其视为由所使用的触发阈值参数化的曲线。然后,计算一组指标的这些曲线,就可以选择曲线支配其他指标曲线的最佳指标。在COVID-19的背景下,使用离散时间的确定性房室模型使用指标来说明这种方法,尽管该框架可以适用于更大类别的模型。
2020-10-30 math.OC
Implicit Regularization and Momentum Algorithms in Nonlinearly Parameterized Adaptive Control and Prediction
Harvard University(哈佛大学);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文借助自然梯度、镜像下降及 Bregman Lagrangian 变分框架,提出带隐式正则化与动量的非线性自适应控制和预测算法。
2023-09-29 cs.LG math.OC
Learning-based Event-triggered MPC with Gaussian processes under terminal constraints
针对动力学未知的非线性系统,提出一种基于高斯过程与终端约束的学习型事件触发MPC方法,通过递归可行性导出事件触发条件,在保证稳定性的同时减少控制任务执行次数。
2024-01-01 math.OC
Nonlinear Optimal Guidance for Fixed-Time Impact on a Stationary Target
本文研究固定时间拦截静止目标的非线性最优制导,基于PMP构建参数化系统生成数据并训练前馈神经网络以表示最优制导映射,仿真表明该制导律优于现有方法。
2022-01-06 math.OC
On uniform asymptotic stability of time-varying parameterized discrete-time cascades
最近,文献中提出了一种通过采样数据非线性系统的近似离散时间模型进行控制器设计的框架。在本文中,我们开发了新的工具,可以在这个框架内使用,这是非常有用的跟踪问题。特别地,给出了参数化时变离散时间级联系统的稳定性分析结果。这类模型自然出现时,一个近似的离散时间模型来设计一个稳定或跟踪控制器的采样数据的植物。虽然我们的一些结果平行的连续时间的同行,被认为是稳定性,所施加的条件和所使用的证明技术是为近似离散时间系统量身定制的,在技术上是不同的连续时间的背景下。我们说明了我们的结果的实用程序的移动机器人的跟踪控制的案例研究。这个应用程序是相当说明的离散时间参数化系统的分析中遇到的技术差异和障碍。
2003-07-11 math.DS math.OC