Further Results on Strict Lyapunov Functions for Rapidly Time-Varying Nonlinear Systems
针对快速时变非线性控制系统,我们显式地构造了全局严格李雅普诺夫函数。我们构造的李雅普诺夫函数表示的限制动态,我们假设是一致的全局渐近稳定的李雅普诺夫函数。这导致新的充分条件一致的全球指数,一致的全球渐近,和输入状态稳定的快速时变动态。我们还构造严格的李雅普诺夫函数,我们的系统使用严格的方法。我们用一个摩擦控制的例子来说明我们的结果。
2006-06-23 math.OC
Real-Time Non-Linear Receding Horizon Control Methodology for Estimation of Time-Varying Parameters
在控制和工程领域,模型通常包含许多未知或粗略已知的参数。这些参数的完整知识对于描述和分析系统的动态特性至关重要。提出了一种基于实时非线性滚动时域控制策略的非线性系统未知时变参数估计新方法。为此,将估计问题转化为最优化问题,用后向扫描Riccati法求解。方法实施两个非线性的例子,没有提供任何参考的参数。结果表明,该算法能够有效地估计出非线性系统的未知时变参数。
2015-01-29 math.OC
Stochastic Error Bounds in Nonlinear Model Predictive Control with Gaussian Processes via Parameter-Varying Embeddings
本研究利用高斯过程回归框架建立嵌入线性参数变分公式的非线性系统状态演化随机误差界,量化调度信号失配导致的LPVMPC前向误差不确定性,相比确定性方法提升了保守性与鲁棒性,并通过非平衡圆盘调节器问题验证了方法有效性。
2024-05-15 math.OC
Low-order Linear Parameter Varying Approximations for Nonlinear Controller Design for Flows
针对不可压缩Navier-Stokes方程等非线性大规模动力学模型控制的计算难题,提出双重模型降阶方法,通过低维LPV近似与状态规模缩减,让标准鲁棒LPV非线性控制器设计可行,并用数值仿真验证了潜力。
2023-11-09 math.OC
Error Bounds in Nonlinear Model Predictive Control with Linear Differential Inclusions of Parametric-Varying Embeddings
本文提出基于线性微分包含的多面体管方法,为LPV嵌入的非线性MPC系统推导确定性误差界,并通过不平衡圆盘基准验证其精确性与低保守性。
2023-10-02 math.OC
Nonlinear Optimization Filters for Stochastic Time-Varying Convex Optimization
本文将随机时变凸优化的预测-校正步骤解释为非线性滤波,分别基于扩展 Kalman 滤波器和双线性矩阵不等式设计无约束与约束在线算法,并通过网约车真实数据验证其跟踪性能。
2024-04-10 math.OC
Symbolic Models for Nonlinear Time-Varying Time-Delay Systems via Alternating Approximate Bisimulation
时滞系统是一类重要的动力系统,它为许多应用领域提供了坚实的数学框架。本文主要研究具有未知时变时滞信号的非线性控制系统,提出了一种基于符号模型的控制设计方法。符号模型是动力系统的抽象描述,其中一个符号状态和一个符号输入对应于状态的集合和输入的集合。我们首先引入增量输入延迟状态稳定性的概念,并通过Lyapunov-Krasovskii泛函来刻画它。然后,我们推导出充分条件的符号模型,被证明是交替近似双相似的原始系统的存在。进一步的结果也证明了所提出的符号模型的可计算性,在一个有限的步骤。
2011-12-11 math.OC
Semistability of Nonlinear Systems Having a Continuum of Equilibria and Time-Varying Delays
在这份报告中,我们开发了一个半稳定性分析框架的非线性系统与有界时变延迟与应用程序的多智能体动态网络的稳定性分析与共识协议中存在未知的异构时变延迟沿通信链路。我们证明了对于这样一个具有非孤立平衡点的非线性系统,如果系统渐近收敛到一个常数时滞系统并且这个新系统是半稳定的,那么原变时滞系统是半稳定的.在证明我们的结果时,我们将极限微分方程方法推广到时变时滞系统,并发展了泛函微分方程的一些新的收敛性结果。
2013-05-31 math.DS math.OC
Stability of time-varying nonlinear switching systems under perturbations
Nanjing University(南京大学);Zhongshan (Sun Yat-Sen) University(中山大学);Southern Illinois University(南伊利诺伊大学)
利用Liao型指数研究时变非线性切换系统在扰动下的稳定性。
2011-12-20 cs.SY eess.SY math.OC
Time-varying Bang-bang Property of Minimal Controls for Approximately Null-controllable Heat Equations
本文研究了近似零能控热方程的最优时间控制问题和最优目标控制问题。与已有的结果相比,该方法的控制变量的边界不是常数而是时变函数。得到了最优时间控制问题的时变bang-bang性质,以及最优控制问题与最优目标问题的等价定理。
2017-03-02 math.OC
Novel Parameter Estimation Strategies for Time-Varying Systems via Real-Time Non-Linear Receding Horizon Control in Chaotic Environments
基于实时非线性滚动时域控制方法,提出了一种混沌环境下时不变和时变非线性动力系统参数估计的新方法。这里,参数估计问题转化为一族有限时域优化控制问题。相应的滚动时域控制问题,然后解决数值,实时,不求助于任何迭代逼近方法,通过引入稳定的连续方法和向后扫描算法。这项工作的意义在于它的实时性和它的强大的结果对非线性混沌系统的时变参数。所提出的方法的有效性证明了两个混沌系统,具有时不变和时变参数。最后,研究了该算法对有界噪声的鲁棒性。
2014-12-18 math.OC
Assignability of dichotomy spectrum for discrete time-varying linear control systems
本文证明了离散时变线性控制系统的一致完全能控性蕴含着闭环系统的二分谱的任意可分配性。这个结果显著地加强了A中的结果。Babiarz et.李志华.离散时变线性系的极点配置理论.北京:机械工程出版社,2000,11(3):100 - 100. 55(2017),no. 2,671-692关于离散时变线性控制系统的李雅普诺夫谱的任意可分配性。
2019-08-12 math.OC
A varying terminal time structure for stochastic optimal control under constrained condition
在本研究中,我们提出了一个变终端时间结构的状态约束下的最优控制问题,其中的终端时间通过约束条件的变化跟随控制。针对这一新的最优控制问题,我们研究了一种新的随机最大值原理,它不同于传统的状态约束下的最优控制问题。通过这种新的随机最大值原理可以验证最优控制模型的最优对。
2020-06-16 math.OC
Exponential stability analysis for a class of switched nonlinear time-varying functional differential systems
本文提出了一种研究由时变非线性泛函微分方程描述的一类切换系统全局指数稳定性的统一方法。在满足一些关于平均停留时间的假设的任意切换下,建立了这类系统全局指数稳定的时滞无关判据。所得到的准则覆盖和改善许多以前已知的结果,包括,特别是,切换时滞系统的扇区非线性绝对指数稳定的充分条件。最后给出了一些简单的例子来说明所提出的方法。
2021-09-15 math.DS math.OC
Guaranteed Transient Performance with $\mathcal{L}_1$ Adaptive Controller for Systems with Unknown Time-varying Parameters: Part I
针对具有时变未知参数和时变有界扰动的不确定性系统,提出了一种新的自适应控制方法。该自适应控制器能同时保证系统输入输出信号的一致有界暂态渐近跟踪。通过增加自适应增益,可以系统地提高性能界限。具有时变摩擦力的机械臂的仿真验证了理论研究结果。
2006-08-15 math.OC
Realization of the transient dynamics of dimension-varying control systems
变维控制系统的动态演化行为经常出现在遗传调节网络、汽车离合器系统等领域。如何实现不同维子系统之间的平稳变维(瞬态动力学)过程是变维控制系统研究的一个有趣而有意义的问题。商空间方法被认为是对变维控制系统瞬态动力学建模的有效工具,本文研究了变维控制系统瞬态动力学的实现问题。通过揭示线性系在商空间上的可控子空间的结构,给出了变维控制系统瞬态动力学实现的条件,并在此基础上给出了一种新的瞬态动力学建模方案.此外,所提出的计划证明了现有的结果的策略建模的瞬态动力学。最后给出一个数值例子来说明我们的理论结果。
2023-03-01 math.OC
On stabilization of nonlinear systems with drift by time-varying feedback laws
本文研究了非线性仿射控制系统的振荡反馈控制镇定问题。我们假设原点附近的局部可控性是由长度为3的李括号的秩条件保证的。这类系统特别包括旋转刚体的数学模型。我们提出了一个显式的控制设计方案与时变三角多项式的系数取决于系统的状态。上述系数是根据可控性条件中出现的矩阵的逆来计算的。结果表明,所提出的控制器可以用来解决稳定问题,利用陈-弗利斯展开的解决方案的闭环系统。我们还提出了数值模拟的控制欧拉方程和水下机器人的数学模型的结果来说明所获得的控制器的有效性。
2019-07-04 math.OC
Global prescribed-time control of a class of uncertain nonholonomic systems by smooth time-varying feedback
本文针对不确定非完整系统,提出基于光滑时变状态变换和参数Lyapunov方程的高增益反馈控制方法,实现状态在任意预定时间收敛到零。
2024-09-05 math.OC
Uniform asymptotic stability of switched nonlinear time-varying systems and detectability of reduced limiting control systems
利用输出映射的可检测性研究了非线性时变切换系统的局部和全局一致渐近稳定性。为此,引入了切换验证时间/状态相关约束的切换NLTV系统的缩减限制控制系统的概念,以及这些缩减限制系统的弱零状态可检测性的概念。利用此可检测性,得到了切换系统轨迹族(全局)一致渐近稳定性的充要条件。这些充分条件与多个弱李雅普诺夫函数的存在性相结合,产生的切换系统的轨迹族的(全球)一致渐近稳定性的标准。这个准则可以看作是经典Krasovskiii-LaSalle定理的一个推广。结果的一个有趣的特点是,没有停留时间的假设。此外,它们还可用于建立切换NLTV系统在任意切换下的全局一致渐近稳定性。通过各种有趣的例子,包括半准Z源逆变器的稳定性分析,说明了所提出的结果的有效性。
2018-09-19 math.OC
Extremum Seeking for Linear Time-Varying Systems with Unknown Control Directions
该研究针对系数矩阵不确定、存在测量不确定性及不确定时变输入延迟的未知控制方向线性时变系统,提出有界极值搜索控制方法,通过新变量替换等给出实用指数稳定界,并用降阶模型控制器补偿延迟恒定部分。
2025-01-17 math.OC
Input-to-State Stability of time-varying infinite-dimensional control systems
本文研究时变无限维控制系统的输入-状态稳定性(ISS),探讨其在非线性抛物型方程和恒化器鲁棒全局稳定化等场景中的理论与应用。
2024-11-11 math.OC
Sufficient Conditions on the Existence of Switching Observers for Nonlinear Time-Varying Systems
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学)
针对包括三角结构在内的一类非线性时变系统,在比现有文献更弱的假设下,通过构造时变非因果动态的切换序列实现状态确定。
2011-11-02 cs.SY eess.SY math.OC
Control Lyapunov Functions and Stabilization by Means of Continuous Time-Varying Feedback
对于一般的时变系统,我们证明了“输出鲁棒控制李雅普诺夫函数”的存在意味着连续时变反馈镇定器的存在,它保证了闭环系统的输出渐近稳定性.本文的主要结果是对J.M. Coron和L. Rosier关于通过时变周期反馈稳定自治系统。
2007-11-20 math.OC
Stochastic maximum principle for optimal control problem with varying terminal time and non-convex control domain
本文研究终端时间随状态均值变化且控制域非凸的随机最优控制问题,通过建立渐近一阶和二阶伴随方程及变分方程,证明了相应的 Pontryagin 随机最大值原理,并用两个例子验证主要结果。
2024-09-04 math.OC
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
Robust adaptive state-feedback control of linear time-varying systems under both potentially unbounded system's modeling uncertainty and external disturbance
针对线性时变(LTV)系统,在系统建模不确定性和非线性外部干扰的情况下,提出了一种基于对数范数的鲁棒自适应状态反馈控制器设计方法。该控制器由自适应和鲁棒两个独立部分组成,使每个LTV系统全局渐近稳定,而不管干扰有多大。
2020-07-14 math.OC
Stochastic Maximum Principle for Control System with Time-varying delay
本文研究时变时滞控制系统的随机最优控制问题,通过引入广义预期倒向随机微分方程建立随机最大值原理,并应用于线性二次移动平均控制问题。
2024-01-15 math.OC
Switching Control of Linear Time-Varying Networked Control Systems with Sparse Observer-Controller Networks
针对具有任意拓扑结构的线性时变网络控制系统,利用多个二次型李雅普诺夫函数的分段二次型切换镇定方法,给出了一组稳定性条件.我们使用这组稳定性条件提供了一种新的迭代低复杂度的算法,必须更新和优化离散时间的稀疏的控制器控制器网络的设计,对于一个给定的植物网络与任意拓扑结构。我们采用分布式观测器,利用其他子系统的输出,以提高每个观测器的稳定性。为了避免控制器和观测器增益的无界增长,我们对增益的范数施加了限制。
2018-04-02 math.OC
Control of Time-Varying Epidemic-Like Stochastic Processes and Their Mean-Field Limits
类病毒随机过程的最优控制在历史上和今天的新兴应用中都很重要,其中包括影响病毒类病毒传播的时变参数可能特别重要。我们连接的随机过程的控制与时变行为的随机最短路问题,并获得各种费用函数的解决方案。然后,在平均场标度下,证明了这类随机过程收敛到相应的动力系统。我们类似地建立了这类过程的最优控制收敛于极限动力系统的最优控制。因此,我们研究的最优控制的动力系统的控制系统的比较呈现各种重要的数学性质的兴趣。
2017-09-27 math.OC
Robust $H_\infty$ Filtering for Nonlinear Discrete-time Stochastic Systems
本文主要讨论一般非线性离散时变随机系统的$H_{\infty}$滤波问题。首先利用条件数学期望的光滑性得到了一个非线性离散时间随机有界实引理(SBRL),然后基于所给的SBRL和随机LaSalle型定理,通过引入一个新的Hamilton-Jacobi不等式(HJI),给出了一般非线性离散时变随机系统的$H_\infty$滤波存在的充分条件,这很容易验证。当考虑最坏情况干扰$\{v^*_k\}_{k\in {\mathcal N}}$时,研究了次优$H_2/H_\infty$滤波问题。两个算例包括一个实际工程算例表明了本文主要结果的有效性。
2018-12-20 math.OC
Quantitative Sensitivity Bounds for Nonlinear Programming and Time-varying Optimization
受经典非线性最优化灵敏度结果的启发,我们导出并讨论了参数化非线性规划解映射和对偶变量的新的定量界.特别是,我们推导出显式表达式的局部和全局Lipschitz常数的非凸或凸优化问题的解决方案地图,分别。我们的研究结果是面向时变最优化问题的研究,这是常见的在线优化,包括电力系统,机器人,信号处理等各种应用。在这种情况下,我们的结果可以用来约束优化器的变化率。为了说明我们的灵敏度界限的使用,我们概括现有的参数来量化连续时间,单调运行算法的跟踪性能。此外,我们引入了一个新的连续时间运行算法的时变约束优化,我们作为一个所谓的扰动扫描过程模型。对于这种间断格式,我们建立了一类凸问题渐近解跟踪的显式界。
2020-06-18 cs.SY eess.SY math.OC
Compositional design for time-varying and nonlinear coordination
本文提出一种组合控制框架,通过串联稳定的一阶一致性算子生成高阶一致性协议,使其继承部件稳定性,并应用于车辆编队控制中的时变权重、时变延迟和饱和输入场景,仿真验证了其优势。
2025-04-09 cs.SY eess.SY math.OC
Deep Koopman Iterative Learning and Stability-Guaranteed Control for Unknown Nonlinear Time-Varying Systems
Peking University(北京大学);City University of Hong Kong(香港城市大学)
本文提出基于Koopman的迭代学习与稳定控制方法,用于高效逼近和控制未知非线性时变系统,通过在线更新提升模型以提高精度和稳定性。
2026-01-29 cs.SY eess.SY math.OC
Parameter-Dependent Control Lyapunov Functions for Stabilizing Nonlinear Parameter-Varying Systems
本文提出参数依赖控制 Lyapunov 函数(PD-CLF)概念,通过鲁棒二次规划构建控制律,基于平方和规划联合综合 PD-CLF 和控制器,最大化镇定区域,并充分捕获系统非线性,优于传统 LPV 方法。
2025-03-05 cs.SY eess.SY math.OC
Online decentralized tracking for nonlinear time-varying optimal power flow of coupled transmission-distribution grids
输配电网协调交流最优潮流(ACOPF)已成为处理可再生能源(RESs)的高渗透率相关问题的关键。然而,由于隐私问题,获取所有系统细节并集中解决ACOPF是不可行的。间歇性的可再生能源和不可控负荷会迅速改变电网的运行状况。现有的分散最优化方法很少能跟踪时变ACOPF的最优解。在这里,我们提出了一种在线分散最优化方法来跟踪时变的ACOPF的耦合输配电网。首先,时变ACOPF问题转换为一个动态系统的基础上Karush-Kuhn-Tucker条件从控制的角度。其次,发展了一个由对时间的偏导数表示的预测项,以提高动态系统的跟踪精度。第三,一个分散的实施方案,用于解决动态系统的基础上,只有一些信息交换的边界变量。此外,该算法可以直接用于解决非线性潮流方程,而不依赖于凸松弛或线性化技术。数值试验结果表明了该算法的有效性和快速跟踪性能。
2022-08-03 cs.DC math.OC
Incremental Learning and State-Space Evolving Fuzzy Control of Nonlinear Time-Varying Systems with Unknown Model
提出了一种对未知非线性系统进行增量式建模和时变控制的方法。该方法结合了进化智能,颗粒机器学习和多变量控制的元素。提出了一种基于状态空间模糊集的演化建模方法。由此产生的模糊模型的结构和参数开发的数据流,重点是内存和数据覆盖率。模糊控制器也进化,基于数据实例和模糊模型参数。它的局部增益被重新设计的实时-每当相应的局部模糊模型的变化-从一个线性矩阵不等式问题的解决方案,从一个模糊李雅普诺夫函数和有界输入条件。我们证明了Henon混沌的一步预测和渐近稳定性。
2021-02-18 cs.SY eess.SY math.DS
Characterization of integral input-to-state stability for nonlinear time-varying systems of infinite dimension
对于大类无穷维时变控制系统,在合理假设零输入时系统轨迹关于输入连续的条件下,建立了积分输入-状态稳定性(iISS)与零输入下全局一致渐近稳定性(0-GUAS)和一致有界能量输入/有界状态(UBEBS)的等价性.通过具体到无限维系统的具体情况,如时滞,或半线性巴拿赫空间,充分条件的功能定义的动态。此外,它还表明,对于半线性系统的非线性项满足仿射在状态范数界,它认为,iISS成为等价的只是0-GUAS,一个事实,已知双线性系统。另一个重要的方面是,所考虑的iISS概念比标准概念更一般。
2022-12-02 cs.SY eess.SY math.OC
Rank Conditions for Observability and Controllability for Time-varying Nonlinear Systems
INRIA(法国国家信息与自动化研究所)
本文将能观性秩条件和能控性秩条件推广到时变非线性系统。以前的条件,检查状态的可观性和可控性,只占非线性系统,不显着依赖于时间,或时变系统,他们只占线性的情况。本文给出了一般的解析条件。本文证明了这两个新的条件(扩展的能观性秩条件和扩展的能控性秩条件)在时变线性系和时不变非线性系统这两种较简单的情况下都退化为已知的能观性和能控性秩条件。所提出的新条件自动工作,可以处理任何系统,独立于其复杂性(状态维数,非线性类型等)。简单的例子说明了这两个条件。此外,这两个新的条件被用来研究登月舱的能观性和能控性。对于该系统,由于重量的变化和转动惯量的变化,动力学表现出明确的时间依赖性。这些变化是燃料消耗的结果。为了研究这类系统的能观性和能控性,需要引入本文所提出的广义能观性秩条件和广义能控性秩条件。证明了即使在主发动机输出功率恒定的约束下,系统的状态也是弱局部能控的。此外,它是弱局部可观察的偏航角。
2020-03-21 cs.RO cs.SY eess.SY
Parameter-Varying Koopman Operator for Nonlinear System Modeling and Control
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院)
本文提出参数变化库普曼算子(PVKO),通过在提升空间插值局部线性系统来建模变参数非线性系统,并基于该模型设计模型预测控制,仿真验证了其模型精度、预测能力及控制可行性与稳定性。
2023-09-19 cs.RO cs.SY eess.SY
Nonlinear Perturbation-based Non-Convex Optimization over Time-Varying Networks
针对时变切换网络中的分布式有限和优化,提出单时间尺度、逐节点单梯度分量且容忍链路非线性的扰动算法,并证明其对凸与局部非凸目标的最优精确收敛。
2024-08-05 cs.DC cs.SY eess.SP
Deep polytopic autoencoders for low-dimensional linear parameter-varying approximations and nonlinear feedback design
本文提出了一种深度多面体自编码器,用于改进非线性系统的 LPV 近似和反馈设计,通过高效计算和高阶级数展开提升控制性能。
2025-01-23 cs.LG cs.NA math.DS
Empirical balanced truncation of nonlinear systems
提出了非线性系统的经验能控性和能观性Gramian的新构造,用于平衡截断模型降阶。新的Gramian是基于线性时变系统的基本解的推广。建立了非线性系统的给定Gramian与线性时不变系统和线性时变系统的标准Gramian之间的关系以及与经验Gramian的先前构造的关系。通过一个测试系统实例说明了新gramian的应用。
2006-06-18 math.DS math.OC
Controllability of time-varying lumped semilinear systems
Universidad de Santiago de Chile(圣地亚哥智利大学)
本研究针对由半线性微分方程描述的时变集总控制系统,在其 underlying 线性系统可控且非线性强迫函数满足适配有界性条件时,证明该半线性系统近似可控。
2026-09-01 math.CA math.OC
Topological entropy of nonlinear time-varying systems
Rutgers University–New Brunswick(罗格斯大学新布朗斯维克分校);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文为非线性时变系统建立了基于雅可比矩阵测度、特征值实部和迹的拓扑熵上下界,并为互联系统推导了新上界,这些熵界仅依赖于沿轨迹的雅可比矩阵极限。
2026-10-20 cs.SY eess.SY math.DS
Adaptive model predictive control for constrained, linear time varying systems
Singidunum University(辛吉杜纳姆大学);Politecnico di Milano(米兰理工大学);University of Belgrade(贝尔格莱德大学)
本文提出了一种自适应模型预测控制方法,用于解决受约束的线性时变系统的问题,通过动态调整模型参数提高控制性能。
2017-12-20 cs.SY eess.SY math.OC
Uniform stability of nonlinear time-varying impulsive systems with eventually uniformly bounded impulse frequency
本文给出了非线性时变脉冲系统稳定性的新的充分条件。这些条件推广、扩展和加强了许多已有的结果。通过采用两个测度框架并考虑弱(衰减仅依赖于时间)和强(衰减依赖于时间和脉冲数)风味的稳定性,讨论了不同类型的输入到状态稳定性(ISS)和零输入全局一致渐近稳定性(0-GUAS).通过对比许多现有的结果,施加的稳定状态界是均匀的初始时间,也相对于类的脉冲时间序列的脉冲频率最终一致有界。我们表明,所考虑的类的脉冲时间序列是广泛的比其他以前考虑的类,如那些具有固定或(反向)平均停留时间,或脉冲频率实现统一收敛到一个极限(上级或下级)。此外,我们的充分条件是不是更严格的限制比现有的一些情况下,在文献中,因此,在这些情况下,我们的结果允许加强现有的结论。
2019-12-09 cs.SY eess.SY math.OC
Data-Driven Output Matching of Output-Generalized Bilinear and Linear Parameter-Varying systems
近年来,非线性系统的数据驱动控制受到越来越多的关注。与相关工作相比,本文后退一步,针对一类更广泛的非线性系统--输出广义双线性系统,研究了与参考跟踪控制问题密切相关的输出匹配问题,为非线性系统的数据驱动控制提供了一个新的探索方向.它表明,离散时间线性参数变化系统包括在这个模型类,与仿射系统很容易被证明也包括在内。本文提出了一种解决输出匹配问题的方法,并给出了一种用最少参数来参数化解集的方法。所提出的模型类和方法说明使用两个现实生活中的系统的模拟。
2023-02-24 cs.SY eess.SY math.OC
Efficient identification of linear, parameter-varying, and nonlinear systems with noise models
IMT School for Advanced Studies Lucca(IMT卢卡高等研究院);Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);HUN-REN Institute for Computer Science and Control(匈牙利科学院计算机科学与控制研究所(HUN-REN))
该研究提出通用系统辨识方法,可估计LTI、LPV、NL等状态空间动态模型及通用噪声模型,通过分离确定性过程与随机噪声部分调整模型复杂度,结合约束拟牛顿法和自动微分优化预测误差准则,实现秒级训练并在基准问题上表现更优。
2025-04-16 cs.LG cs.SY eess.SY
Perturbation-based Regret Analysis of Predictive Control in Linear Time Varying Systems
我们研究预测控制中的动态是时变的和线性的,成本是时变的和良好的条件。在每个时间步,控制器接收未来$k$时间步的成本、动态和干扰的精确预测。我们表明,当预测窗口$k$是足够大的,预测控制是输入状态稳定的,并实现了$O(λ^k T)$的动态遗憾,其中$λ< 1$是一个积极的常数。这是线性时变系统预测控制的第一个动态后悔界。在更多的终端费用假设下,我们还证明了预测控制获得了线性时变系统控制的第一竞争界:$1 + O(λ^k)$。我们的研究结果是使用一种新的证明框架的基础上的扰动界,其特征是如何一个小的变化,系统参数的影响的最佳轨迹。
2021-06-19 cs.SY eess.SY math.OC
Observer design for nonlinear triangular systems with unobservable linearization
National Technical University of Athens(雅典国立技术大学)
针对一类具有不可观测线性化的三角时变非线性系统,推导了Luenberger型观测器存在的充分条件,并通过时变动力学切换序列实现状态估计。
2012-04-15 cs.SY eess.SY math.OC
Chance Constrained Stochastic Optimal Control for Linear Systems with a Time Varying Random Control Matrix
针对控制矩阵随机的线性系统,本文提出一种基于单侧Vysochanskij-Petunin不等式的开环机会约束最优控制方法,将联合机会约束转化为双凸约束,并在航天器交会任务中验证其优于场景法和Cantelli矩方法。
2023-08-12 cs.SY eess.SY math.OC
Internal models for nonlinear output agreement and optimal flow control
University of Stuttgart(斯图加特大学);Institute for Systems Theory and Automatic Control, University of Stuttgart(斯图加特大学系统理论与自动控制研究所);University of Groningen(格罗宁根大学);ITM, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, University of Groningen(格罗宁根大学数学与自然科学学院信息技术与建模中心)
针对时变扰动下的非线性动态系统网络,利用增量无源系统理论导出输出一致的充要条件,并通过内部模型控制器将时变最优分配问题转化为输出一致问题。
2013-02-04 cs.SY eess.SY math.OC
On receding-horizon approximation in time-varying optimal control
针对非平稳LQR问题,通过提升重构和Riccati算子收缩性,构造了仅需有限数据前瞻的稳定线性时变反馈近似,满足性能损失要求。
2023-09-05 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Nonlinear L2 Filtering of Uncertain Lipschitz Systems via Pareto Optimization
University of Alberta(阿尔伯塔大学);Maplesoft
本文提出了一种基于LMI框架的新方法,用于鲁棒H∞滤波,针对具有时变不确定性的利普希茨非线性系统,通过凸多目标优化同时最大化系统利普希茨常数和扰动抑制水平,保证估计误差动态的渐近稳定性与指数收敛性。
2014-03-01 cs.SY eess.SY math.OC