Finite-dimensional output feedback regulator for a mono-tubular heatexchanger process
本文研究了单管换热器过程的输出跟踪和扰动抑制问题,提出了一种新的有限维输出反馈调节器。在所提出的输出反馈调节器设计中,可用于调节器的测量不属于受控输出的集合。换句话说,设计强调将受控输出以外的输出用作调节器的输入信号。所提出的输出反馈调节器仅用对象测量ym(t)就能同时实现外系统状态估计、扰动抑制和参考信号跟踪。最后,通过一个具体参数的单管换热器过程,通过计算机模拟的结果进行了验证。
2016-05-16 math.OC
Dynamic Output Feedback Stabilization of Non-uniformly Observable Dissipative Systems
控制系统的输出反馈镇定是工程中的一个关键问题。这类系统大多数是不一致可观测的,这就给从状态反馈镇定到动态输出反馈镇定带来了困难。在本文中,我们提出了一种方法来克服这一挑战的情况下,耗散系统只需要目标的可探测性。这些系统出现在许多物理系统中,我们提供了各种例子和应用的结果。
2020-06-18 math.OC
Structured Optimal Feedback in Multi-Agent Systems: A Static Output Feedback Perspective
在本文中,我们将展示如何一定的结构化反馈增益必然出现的最优控制器增益在两个线性最优控制配方多智能体系统。我们考虑线性最优同步和线性最优质心镇定的情况。在前一个问题中,所考虑的代价泛函积分了同步误差的平方和输入,而在后一个问题中,所考虑的代价泛函积分了状态和输入的平方和。我们的方法是查看的结构中的反馈增益的静态输出反馈与适当的输出矩阵,并将此事实与最优控制配方。我们认为,这两个问题是特殊情况下的一个更一般的情况下,最优反馈的线性二次型调节器问题的成本泛函集成平方输出和输入是一个静态的输出反馈。在这个光的治疗导致一个非常简单和一般的解决方案,显着推广了最近的结果的线性最优同步问题。我们用几何学的观点来说明这个一般问题。
2016-09-02 math.OC
Computing Dynamic Output Feedback Laws
极点配置问题要求找到将由微分方程的线性系控制的被控对象的输出反馈到被控对象的输入的规律,使得所得到的闭环系统具有期望的特征值集。将此问题转化为枚举几何问题,近年来提出了求解一般多输入多输出(MIMO)系统的有效数值同伦算法。虽然动态反馈法提供了更广泛的使用范围,实现输出的数值同伦作为一个机器来控制工厂在时域尚未解决。在本文中,我们提出了符号数值算法,把解决问题的枚举几何成一个有用的控制反馈机。我们报告的数值实验与我们的公开可用的软件,并说明其应用在各种控制问题的文献。
2003-06-03 math.AG math.OC
Output Feedback Control of Jet Engine Stall and Surge Using Pressure Measurements
控制喷气发动机压气机的喘振和失速问题对于防止这些部件的损坏和延长其寿命具有根本的重要性。在本文中,我们使用的Moore-Greitzer数学模型,开发了一个输出反馈控制器,这两个不稳定性(只有一个状态是可测量的)。这个问题是特别具有挑战性的,因为系统是不完全可观察的,因此,没有一个输出反馈控制技术中发现的文献可以应用到恢复的性能的全状态反馈控制器。然而,我们展示了如何成功地解决它,通过使用一种新的输出反馈的方法,一般稳定和不完全观测系统的稳定。
2000-07-17 math.OC
On Optimal Distributed Output-Feedback Control over Acyclic Graphs
本文考虑线性动力系统在二次成本准则下的分布式最优控制问题。研究了两个相互关联的动力系统的输出反馈控制问题,证明了两个非耦合Riccati方程和两个耦合Riccati方程的组合可以得到线性最优解.
2012-04-17 math.OC
Estimator-Based Output-Feedback Stabilization of Linear Multi-Delay Systems using SOS
本文研究多时滞系统基于估计器的输出反馈控制问题。这项工作是最近发展的无限维时滞系统的算子值LMI框架的扩展。基于已有的最优凸状态反馈控制器和广义Luenberger观测器综合条件,设计了基于估计器的输出反馈控制器,使其同时包含当前状态和历史状态的估计。利用SOS方法提出了一种输出反馈控制器综合条件,该条件表示为一组LMI/SDP约束。最后通过仿真算例验证了所提方法的有效性和优越性。
2019-09-12 math.OC
Boundary output feedback stabilisation for 2-D and 3-D parabolic equations
本文讨论了抛物型方程的边界输出反馈镇定问题,该方程由线性微分算子控制,通过引入适当的权函数(利用Sturm-Liouville方法)可以对角化,并在$\mathbb{R}^d,\ d=1,2,3$的子集有界空间域中演化。结合\cite{lhachemi2022finite}关于一维抛物型偏微分方程边界输出反馈控制和\cite{munteanu2019boundary}关于多维抛物型偏微分方程状态反馈控制的思想,本文提出了一种利用有限维观测器设计的具有内部Dirichlet测量的输出反馈边界稳定控制.所报告的控制设计过程是系统的2-D和3-D抛物型方程。
2023-02-24 math.OC
Sparse Output Feedback Synthesis via Proximal Alternating Linearization Method
研究了稀疏输出反馈和行列稀疏输出矩阵的协同设计问题。行稀疏(resp.列稀疏)输出矩阵意味着少量的输出(相应地,传感器测量)。我们对输出矩阵施加行/列基数约束,对输出反馈增益施加基数约束。由此产生的非凸,非光滑的最优控制问题的解决,使用邻近交替线性化方法(PALM)。PALM的一个优点是稀疏约束的近似运算符允许封闭形式的表达式,并且易于实现。此外,由反馈增益和输出矩阵的乘积引入的双线性矩阵函数很好地适用于PALM。通过建立双线性函数的利普希茨条件,证明了PALM算法的全局收敛性和目标值的单调递减性.数值实验验证了收敛结果,并证明了我们的方法的有效性,一个不稳定的系统与60,000个设计变量。
2017-06-26 math.OC
Nonovershooting output regulation for feedback linearisable MIMO systems
研究了可反馈线性化的多输入多输出非线性系统的状态反馈控制律设计问题。参考信号被假定为从线性外系统获得。该设计方法采用了线性系无超调跟踪的已知方法,并将其推广到反馈可线性化非线性系统的输出调节。该方法适应任意初始条件,并提供了跟踪收敛速度的设计选择。
2019-10-17 cs.SY eess.SY math.OC
Output-Feedback Synthesis for a Class of Aperiodic Impulsive Systems
针对一类非周期脉冲系统,在区间驻留时间条件下,给出了设计镇定动态输出反馈控制器的新准则。我们的合成条件被公式化为依赖于时钟的线性矩阵不等式(LMI),其可以数值求解,例如,通过使用矩阵平方和松弛法。我们表明,我们的研究结果使我们能够设计动态输出反馈控制器的非周期采样数据系统,并说明所提出的方法通过一个数值例子。
2022-05-11 math.OC
Output Feedback Pole Assignment for Transfer Functions with Symmetries
本文研究对称和哈密顿传递函数的极点配置问题。给出了复对称输出反馈变换极点配置的一个充要条件。此外,在McMillan度与对称反馈变换中出现的参数个数一致的情况下,我们推导出了一个明确的组合公式,用于确定对称反馈增益的极点个数.证明使用射影空间中的相交理论以及复拉格朗日格拉斯曼流形的度公式。
2005-11-04 math.OC
Homogeneous Approximation, Recursive Observer Design, and Output Feedback
我们介绍了两个新的工具,可以在非线性观测器和输出反馈设计有用。第一个是齐次逼近概念的单扩张,使它在原点和无穷远处都有效(双极限的齐次性)。利用这一推广,我们给出了双极限向量场中齐次系统的稳定性和鲁棒性的几个结果。第二个工具是一个新的递归观测器设计过程的链的积分。结合这两个工具,我们提出了一个新的全局渐近稳定的结果,通过输出反馈的反馈和前馈系统。
2009-03-02 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
Output Feedback Control for Irregular LQ Problem
本文研究了非规则输出反馈线性二次(LQ)控制问题,它是对非规则LQ控制[33]的继续,其中假设状态是先验精确已知的。与经典的输出反馈LQ控制问题不同,该问题必须对费用函数进行修正以保证其可解性。在修正的费用函数的框架下,证明了分离原理成立,并给出了卡尔曼滤波反馈形式的显式最优控制器。特别地,反馈增益由独立于卡尔曼滤波的两个Riccati方程计算。其关键技术是“两层优化”方法。我们还强调,在终端时间的最优控制器被要求是确定的。
2019-05-16 math.OC
State space realization of even generalized positive and odd rational function. Applications to static output feedback
在这里,我们专门为著名的正实引理(也称为卡尔曼-雅库博维奇-波波夫引理)复杂的矩阵值有理函数,(i)广义正偶数和(ii)奇数。在方法上,我们通过(i)相应的状态矩阵和(ii)通过应用静态输出反馈移动极点来表征任意系统实现的(非)极小性。然后,我们探讨应用静态输出反馈广义正偶和奇函数。
2012-02-06 math.FA math.OC
A Formal Power Series Approach to Multiplicative Dynamic and Static Output Feedback
本文的目的是双重的。第一个问题是当一个被控对象与另一个被控对象之间是乘性输出反馈关系时,给出了计算闭环系统生成级数的显式公式。此外,该目标扩展在示出乘法动态输出反馈连接具有作为作用于工厂的变换群的自然解释。本文的第二部分的目标是相同的第一部分,虽然当陈Fliess系列的反馈被替换为无记忆地图。本文给出了乘性静态输出反馈联接下闭环系统生成级数的显式计算公式,并指出静态反馈可自然地解释为作用于被控对象的变换群。
2022-07-17 math.OC
Generalizing Output-Feedback Covariance Steering to Incorporate Non-Orthogonal Estimation Errors
School of Aeronautics and Astronautics, Purdue University(普渡大学航空航天学院)
本文提出一种框架,用于在离散时间有限时间范围内引导状态分布,考虑非正交估计误差的影响,通过序列凸编程求解。
2026-09-07 math.OC
Existence of an equilibrium for delayed neural fields under output proportional feedback
最近,文献[2]证明了由一类时滞神经元场的输出比例反馈镇定所产生的闭环系统对于足够高的增益是输入-状态稳定的(ISS),并且该闭环系统存在一个平衡点。在本文中,我们证明了这样的平衡存在的充分条件是激活函数是有界的。
2023-01-06 math.OC
Invariant feedback control for the kinematic car on the sphere
讨论了运动小车在球面上行驶时的不变跟踪控制律设计问题。利用李群的框架,得到了SO(3)的一个左不变描述.基本的几何考虑允许直接比较的模型与通常的平面情况。利用李群结构定义了一个不变跟踪误差,并设计了一个反馈。最后,一个可能的设计不变的渐近观测器的草图。
2012-03-17 math.OC
Static Output Feedback in an Anisotropic Norm Setup Revisited
在各向异性范数的设置内的静态输出反馈控制器的综合问题重新审视。一个易于处理的合成方法,涉及迭代的凸优化问题的建议,类似于现有的结果的Hinfinity范数最小化的情况下。结果由几个线性矩阵不等式通过双线性等式耦合而成,与无穷大情况一样,揭示了控制型和滤波型线性矩阵不等式之间的二元性,并允许一种易于处理的迭代法来处理实际的静态输出反馈合成问题。最后将所得的优化方案应用于飞行控制问题,其中各向异性范数设置的优点被示出为在闭环响应和反馈增益之间提供有用的折衷。
2021-02-12 math.OC
Output-feedback online optimal control for a class of nonlinear systems
School of Mechanical and Aerospace Engineering, Oklahoma State University(俄克拉荷马州立大学机械与航空航天工程学院)
本文提出了一种基于模型的强化学习方法,用于控制一类二阶非线性系统,通过结合动态状态估计器实现输出反馈控制,并通过仿真验证了方法的有效性。
2019-07-10 cs.SY eess.SY math.OC
Output feedback control with prescribed performance via funnel pre-compensator
本文研究了仅通过输出反馈的高相对度系统的输出参考跟踪问题,即输出导数未知的情况下的跟踪问题。为此,我们证明了漏斗预补偿器与任意相对度的最小相位系统的结合产生了相同相对度的系统,该系统也是最小相位。原始系统的输出和预补偿器的输出之间的误差在规定的性能漏斗内演化;此外,漏斗预补偿器的输出的导数是明确已知的。因此,在不知道原始系统输出的导数的情况下,可以通过例如漏斗控制方案来实现具有跟踪误差的规定瞬态行为的输出参考跟踪。
2022-02-14 math.DS math.OC
New perspectives on output feedback stabilization at an unobservable target
我们解决的问题,动态输出反馈稳定在一个不可观测的目标点。挑战在于将目标的对抗性质与系统的属性相匹配:系统在接近目标时往往不太容易观察到。我们阐述两个主要观点:状态反馈律的良好选择的扰动可以产生闭环系统的新的可观测性特性,并且将系统嵌入到允许具有耗散误差系统的观测器的双线性系统中允许减轻可观测性问题。我们将它们应用于具有线性动力学和非线性观测映射的系统的情况下,并利用一个特设的有限维嵌入。更一般地说,我们介绍了一种新的策略的基础上无限维酉嵌入。为了做到这一点,我们扩展了通常的定义动态输出反馈稳定,以允许无限维的观察员喂养的输出。我们展示了如何这种技术,基于表示论,可应用于实现输出反馈稳定在一个不可观测的目标。
2022-02-01 math.OC
Output feedback exponential stabilization for 1-D unstable wave equations with boundary control matched disturbance
研究了一维不稳定波动方程的输出反馈指数镇定问题,其中边界输入由区域一端的Neumann迹给出,是控制输入与总扰动之和.后者由非线性不确定反馈项和外部有界干扰组成。利用这两个边界位移作为输出信号,我们设计了一个不需要高增益的扰动估计器。结果表明,在估计误差信号为$L^2[0,\infty)$的意义下,扰动估计器可以估计总扰动。利用估计的总扰动,设计了一个状态指数收敛于原系统状态的观测器。最后,我们设计了一个基于前馈的输出反馈镇定控制器。总干扰在反馈回路中通过其估计近似地抵消。闭环系统是指数稳定的,同时保证所有的内部信号一致有界。
2017-06-07 math.OC
Output feedback stabilization of non-uniformly observable systems by means of a switched Kalman-like observer
我们建议探索切换方法,以恢复卡尔曼类观测器的一些性质,用于可能存在可观测性奇异性的状态仿射系统的输出反馈稳定。对于非一致可观测系统,类卡尔曼观测器的自校正增益矩阵趋于奇异。我们表明,在状态仿射系统的情况下,可观察的目标,它可以通过动态监测系统的可观察性,并切换控制时,它变得关键。
2022-11-16 math.OC
Data-Driven Output Feedback based Analysis and Control for Unknown Discrete-Time Linear System
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本文针对输入矩阵已知的未知离散时间线性系统,提出温和的数据可辨识性条件与直接的状态反馈控制方法,通过参数化观测器将动态输出反馈问题转化为状态反馈问题,实现了渐近逼近LQR解的动态输出控制。
2026-08-20 math.OC
A dual-control effect preserving formulation for nonlinear output-feedback stochastic model predictive control with constraints
提出了一种近似约束非线性输出反馈随机模型预测控制的设计方法。从理想的,但棘手的随机最优控制问题(OCP),其中涉及输出依赖的政策的优化,我们使用线性化的不确定性,得到一个易于处理的近似,其中包括知识的输出模型。这使我们能够精确地计算OCP外部函数的期望值。至关重要的是,这种近似保留了双重控制效应。因此,所得到的控制器知道输入的选择如何影响未来可用的信息,这反过来又影响随后的控制。
2023-01-09 math.OC
Optimal Consensus for Uncertain High-order Multi-agent Systems by Output Feedback
高阶多智能体系统的分布式最优输出一致性问题是近年来研究的热点。本文进一步研究了具有参数不确定性的高阶多智能体系统的鲁棒控制问题,并通过测量输出反馈设计了分布式鲁棒控制器。我们首先开发一个动态补偿器来估计期望的最优一致点,并将问题转化为几个分散的鲁棒跟踪问题。然后,通过结合积分控制技术和脏微分观测器技术,在一个温和的图连通性条件下,构造性地提出了一种分布式输出反馈积分控制器来解决这个问题。
2021-11-20 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Sparse Output Feedback Control Design: a Rank Constrained Optimization Approach
研究了连续线性定常系统的最优稀疏输出反馈控制器综合问题,当反馈增益为静态且满足特定的结构约束时.通过在优化费用函数中引入一个惩罚反馈增益非零项个数的附加项,我们证明了这个非凸优化问题可以等价地转化为一个秩约束优化问题,因此,它是一个NP-难问题.我们进一步利用我们的秩约束的方法来定义一个结构化的输出反馈控制的可行性测试与整体收敛性,然后,获得最优成本的上/下界的稀疏输出反馈控制问题。此外,我们表明,我们的问题重新制定允许我们将额外的实施约束,如控制输入或系统输出的范数界,通过同化到秩约束。我们建议利用一个版本的交替方向法的乘法器(ADMM)作为一种有效的方法来次最优地解决等价秩约束问题。作为一种特殊情况,我们研究了稀疏稳定输出反馈控制器的设计问题,并证明了它实际上是一个结构化的矩阵恢复问题,其中感兴趣的矩阵同时是稀疏和低秩的。此外,我们表明,这个矩阵恢复问题可以等价地投在一个典型的和良好的研究秩最小化问题的形式。最后,我们用数值例子说明我们提出的方法的性能。
2015-06-22 math.OC
Output Feedback Control for Stabilizable and Incompletely Observable Nonlinear Systems
本文介绍了一种新的方法,输出反馈稳定的SISO系统,不像大多数的技术在文献中发现,不使用高增益观测器和控制输入饱和,以实现分离的状态反馈和观测器的设计。相反,我们表明,通过使用非线性观测器,与投影算法,同样的分离原则是实现了更大的一类系统,即稳定和不完全可观察的植物。此外,这种新的方法避免了使用知识的逆的可观性映射,这是需要在文献中的大多数技术控制一般可镇定系统时。
2000-07-22 math.OC
Output feedback stabilization for heat equations with sampled-data controls
本文在有界区域$Ω$中建立了一个输出反馈律来镇定一个采样控制的热方程(带位势)。反馈律遵循以下规则:首先,我们将时间间隔$[0,+\infty)$平均分为无限多个不相交的时间段,并将每个时间段分为三个不相交的子区间。其次,对于每个时间段,我们观察到的解决方案在第一个子区间的$Ω$的一个开放的子集,采取样本的输出在第一个子区间的一个时间点,添加一个时不变的输出反馈控制在另一个开放的子集的$Ω$在第二子区间,让方程演变自由的最后一个子区间。因此,相应的反馈控制是采样数据的。我们的反馈律具有以下优点:采样周期(即上述时间周期的长度)可以任意选取;反馈律具有关于采样周期的显式表达式;反馈律的范数在采样周期趋于零或无穷大时的行为是明确的。反馈律的构造是基于热方程的两种近似零能控性。一个具有时不变控制,而另一个具有脉冲控制。上述具有时不变控制的能控性的研究需要一个新的热方程的能观性不等式。
2018-10-19 math.OC
Nonuniform complete observability; preservation by output feedback and duality results
该研究针对有限维非自治线性控制系统提出更具一般性的非均匀完全能观性,证明其可通过输出反馈保持,并通过与非均匀完全能控性的对偶性推导得出后者可通过输入反馈保持。
2024-10-07 math.CA math.OC
Stabilization of linear Port-Hamiltonian Descriptor Systems via Output Feedback
针对可能非正则的线性pHDAE系统,本文给出比例和/或微分输出反馈使其正则化、指数至多为一并渐近稳定的充要条件及完整刻画。
2024-10-28 cs.NA math.NA math.OC
Output feedback stabilization for a scalar conservation law with a nonlocal velocity
在本文中,我们研究的输出反馈镇定的标量守恒律与非局部速度,模型的高度可重入的制造系统中遇到的半导体生产。通过谱分析,得到了线性化控制系统指数镇定的完整结果。此外,利用李雅普诺夫函数方法,我们还证明了在某些情况下,非线性控制系统的指数镇定结果。
2013-01-28 math.AP math.OC
Output feedback exponential stabilization of a nonlinear 1-D wave equation with boundary input
本文系统地研究了一类一维不稳定/反稳定波动方程的输出反馈指数镇定问题,其中控制边界同时受到内部非线性不确定性和外部扰动的影响.本文提出了一种扰动估计器,它不仅可以在误差小于$L^2(0,\infty)$的意义下成功地估计扰动,而且具有自由高增益。利用估计的扰动,设计了一个指数收敛于原系统状态的状态观测器。提出了一种基于滑模控制器的输出反馈镇定控制律。然后在反馈回路中通过其近似值消除干扰。闭环系统是指数稳定的,它可以保证所有的内部信号是一致有界的。
2017-06-07 math.OC
Data-Driven Output-Based Approach to the Output Regulation Problem of Unknown Linear Systems via Value Iteration
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本文提出了一种基于数据的输出驱动方法,通过价值迭代解决未知线性系统的输出调节问题,并建立了状态反馈与输出反馈控制律在LQR意义上的关系。
2026-01-06 math.OC
Structured Output Feedback Control for Linear Quadratic Regulator Using Policy Gradient Method
在系统参数未知的假设下,研究了具有结构约束的线性二次型调节器的静态输出反馈控制问题。为了解决无模型情况下的问题,我们提出了基于梯度投影法的策略梯度算法,并证明了其整体收敛到$\varepsilon$ -平稳点。此外,我们引入了方差减少技术,并从理论上和数值上表明,它显着降低了梯度估计的方差。我们还表明,在数值实验中,模型自由的方法有效地解决了这个问题。
2023-03-19 math.OC
Robust Output Feedback Consensus for Networked Heterogeneous Nonlinear Negative-Imaginary Systems
针对网络化异构非线性负虚(NI)系统的鲁棒输出反馈一致性问题,提出了一种控制协议。根据网络的拓扑结构,在正反馈中采用异构非线性输出严格负虚(OSNI)控制器,以实现输出反馈一致性。本文的主要贡献是将以往网络化异构线性NI系统鲁棒输出反馈一致性问题的研究推广到非线性NI系统。根据网络拓扑,通过研究异构非线性NI对象网络和异构非线性OSNI控制器网络的闭环互联的内部稳定性,证明了输出反馈一致性.证明了异构非线性NI系统网络也是非线性NI系统,异构非线性OSNI系统网络也是非线性OSNI系统.在适当的条件下,非线性OSNI控制器导致所有非线性NI对象的输出收敛到一个共同的极限轨迹,而不管每个对象的系统模型。因此,该协议是鲁棒的参数摄动方面的系统模型的异构非线性NI植物在网络中。
2020-11-30 cs.SY eess.SY math.OC
Output-Feedback Boundary Control of a Heat PDE Sandwiched Between Two ODEs
我们提出了一个常微分方程-热偏微分方程-常微分方程耦合系统的指数稳定化设计,其中控制驱动只在一个常微分方程中起作用。在状态反馈控制律和观测器中采用PDE反推和ODE反推的组合,该观测器仅使用一个PDE边界测量来估计PDE和两个ODE状态。在状态反馈控制律和观测器的基础上,提出了输出反馈控制律。通过李雅普诺夫分析证明了闭环系统的指数稳定性以及控制律的有界性和指数收敛性。最后,通过数值模拟验证了该方法对"三明治“系统的有效性。
2019-03-25 math.OC
SISO Output Affine Feedback Transformation Group and Its Faa di Bruno Hopf Algebra
本文的总目标是确定一个变换群,可以用来描述一类反馈互连涉及的子系统,这是单独的陈-Fliess功能的扩展或Fliess运营商和独立的任何状态空间模型的存在。这种互连称为输出仿射反馈连接,与传统的输出反馈的区别在于外环中存在乘法器。一旦建立了这个变换群,就要解决三个基本问题。这个变换群如何用来提供这样一个闭环系统的显式Fliess算子表示?是否有可能使用这种反馈方案来做系统反演纯粹在一个输入输出设置?特别是,反馈输入-输出线性化是否可以完全在这个框架中提出和解决,即,而不需要任何状态空间实现?最后,关于这个变换群下的反馈不变量,可以说些什么?本文的最后一个目的是描述的李代数的无穷小字符与组的pre-Lie产品。
2017-05-28 math.CO math.OC
Output-Feedback System Level Synthesis via Dynamic Programming
系统级综合(SLS)允许我们为大规模系统构造内部稳定控制器。然而,解决大规模的SLS问题是计算昂贵的,最先进的方法只考虑状态反馈;输出反馈带来了额外的挑战,因为约束不再是唯一的行或列可分离的。我们利用输出反馈SLS问题的结构,通过向量化的多边矩阵乘法的SLS优化约束,这使我们能够重新制定它作为一个离散时间控制问题,并使用两个阶段的动态规划(DP)解决。此外,我们推导出一个近似算法,提供了一个更快的运行时间部分强制执行的约束,并表明,该算法提供了相同的结果。DP解决SLS高达$7$倍的速度,与凸规划求解器相比,使用近似算法的额外42%至68%的改进,并且具有大的状态维度和有限的冲激响应范围。
2022-06-03 math.OC
Observer-based output feedback for an age-structured SIRD model
针对年龄结构 SIRD 流行病模型,本文通过规范形状态反馈、约束修正和高增益观测器构建输出反馈疫苗接种控制律,以降低感染峰值并保证稳定性与收敛性。
2024-10-25 math.OC
Safety Verification of Output Feedback Controllers for Nonlinear Systems
Department of Computer Science, University of Oxford(牛津大学计算机科学系)
本文针对可线性化非线性系统,利用高增益观测器设计安全控制器,通过推导轨迹距离界证明其收敛性,并构造最大安全不变集以保证安全性。
2016-03-21 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Output Feedback Architecture for Triangular LQG Problems
在某些特定信息约束下的分布式控制问题可以表示为(可能是无穷维的)凸优化问题。这项工作的根本动机是发展这样的问题的最佳决策架构的理解。在本文中,我们特别关注的N-玩家三角LQG问题,并表明,最优输出反馈控制器有吸引力的状态空间实现。最优控制器可以合成使用一组稳定的解决方案,2N线性耦合代数Riccati方程,这是很容易解决的合理假设下。
2014-03-18 math.OC
Output feedback stabilisation of bilinear systems via control templates
本文研究状态仿射系统的输出反馈镇定问题,利用控制模板设计闭环混合状态观测器系统,证明其半全局渐近稳定,并在多项式性假设下给出控制模板的显式构造。
2024-11-14 math.OC
Observer design and boundary output feedback stabilization for semilinear parabolic system over general multidimensional domain
Tianjin University(天津大学);Central South University(中南大学);Harbin Institute of Technology (Shenzhen)(哈尔滨工业大学(深圳))
本文提出了一种基于观测器和有限维反馈控制器的边界输出反馈控制策略,用于解决一般多维域上半线性抛物型系统的稳定化问题。
2026-01-17 math.OC
Coefficient-level output-feedback stabilization of linear port-Hamiltonian descriptor systems
Xiangtan University(湘潭大学)
本文研究线性端口哈密顿描述系统的系数层面结构保持输出反馈稳定化,提出无需显式哈密顿表示的稳定条件,确保闭环系统正则、无脉冲、渐近稳定且保持端口哈密顿性。
2026-05-14 math.OC
On symmetries of nonlinear systems in state representation and application of invariant feedback design
考虑了非线性控制系统在状态表示中的对称性。为此,主张用几何方法求解常微分方程。基于所考虑的群作用的不变量,可以构造具有Lie对称性的系统的不变反馈律,即保持所考虑的植物的对称群的反馈律。在较小的技术假设下,可以通过以下归一化过程来确定合适的不变跟踪误差。基本的本地几何意义的这个过程进行了讨论,它是如何也可以应用,以获得一个本地的,降阶系统表示。此外,控制对称性的想法,即施加所需的对称性的一个给定的控制系统的状态反馈,讨论了概述一个示例性的控制设计的捕食者-猎物生物反应器。
2012-06-21 math.OC
Boundary Output Feedback Stabilization of State Delayed Reaction-Diffusion PDEs
本文研究了一类反应扩散方程在反应项中存在状态时滞时的边界输出反馈镇定问题。控制输入通过Robin边界条件应用,而系统输出被选择为Dirichlet或Neumann边界迹线。该控制策略采用基于有限维双稳态控制器的形式,其具有反馈和观测器增益,所述反馈和观测器增益被计算以支配状态延迟项。对于任意给定的状态时滞,只要观测器的阶数足够大,我们证明了闭环系统的指数稳定性。
2021-05-31 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic output-based feedback stabilizability for linear parabolic equations with memory
本文研究带记忆项的线性抛物型方程的镇定问题,提出基于有限传感器测量的指数动态 Luenberger 观测器提供状态估计,并设计显式输出反馈控制输入,通过仿真验证了该策略对指数核和弱奇异 Riesz 核的有效性。
2025-04-28 math.AP math.OC
Chance Constrained Covariance Control for Linear Stochastic Systems With Output Feedback
我们考虑的问题转向,通过输出反馈,状态分布的离散时间,线性随机系统从初始高斯分布的终端高斯分布与规定的均值和最大协方差,受概率路径约束的状态。通过卡尔曼滤波器获得滤波状态,并将问题表示为根据滤波状态的分布的确定性凸规划。我们观察到,在状态协方差存在约束的情况下,与经典的线性二次高斯(LQG)控制相比,最优反馈控制同时依赖于过程噪声和观测模型。最后通过数值算例验证了该方法的有效性。
2020-09-10 math.OC
Direct Adaptive Control of Grid-Connected Power Converters via Output-Feedback Data-Enabled Policy Optimization
本文提出一种仅利用在线输入输出数据的输出反馈数据驱动策略优化(DeePO)方法,将输出反馈控制重构为状态反馈LQR问题,实现并网功率变换器的自适应稳定控制。
2025-04-08 cs.SY eess.SY math.OC
Data-Driven Linear Quadratic Control Using Output-Feedback via Non-Minimal Realization
University of Notre Dame(圣母大学);Polytechnique Montréal(蒙特利尔高等工程学院);GERAD
本文研究了在未知矩阵系统中利用输入输出数据进行连续时间线性二次控制的问题,提出了一种基于Kreisselmeier自适应滤波器构建的规范非最小实现的输出反馈学习框架,并开发了基于自适应动态规划框架的数据驱动价值迭代算法,实现了从输入输出数据中可实现的控制器设计。
2026-05-16 math.OC