Some control design experiments with HIFOO
Didier Henrion
最近提出了一个名为HIFOO的新MATLAB软件包，用于H无穷固定阶控制器设计。本文档说明了如何使用该软件解决一些标准控制器设计示例。
A new MATLAB package called HIFOO was recently proposed for H-infinity fixed-order controller design. This document illustrates how some standard controller design examples can be solved with this software.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Multiobjective Robust Control with HIFOO 2.0
多目标控制设计一直是一个理论和实践上的难题。我们的方法是寻找局部最优解的非光滑最优化问题，建立多个工厂的最小化目标和约束。我们使用我们的公共领域的Matlab工具箱HIFOO 2.0报告这种方法的成功，比较我们的结果与基准文献。
H2 for HIFOO
HIFOO是一个公共领域的Matlab软件包，最初设计用于Hinfinity固定阶控制器综合，使用非光滑非凸优化技术。它后来扩展到多目标综合，包括在无穷大约束下的强和同时稳定。在本文中，我们描述了HIFOO的进一步扩展到H2的性能标准，使之有可能解决混合H2/Hinfinity合成。我们给出了实施细节，并报告了我们广泛的基准测试结果。
Low-Order Control Design using a Reduced-Order Model with a Stability Constraint on the Full-Order Model
研究了一类具有输入输出的线性时不变动力系统的低阶控制器设计问题。模型降阶是一种常用的方法，但降阶后的控制器应用于全阶系统时，可能会导致闭环系统不稳定。本文提出了一种新的方法来设计固定阶控制器，通过最小化降阶闭环传递矩阵函数的$L_\infty$范数来满足降阶和全阶模型的闭环系统的稳定性约束。由于优化目标和约束条件都是非光滑和非凸的，我们使用一个连续的二次规划方法的基础上拟牛顿更新，这是打算为这个问题的类，在开源软件包GRANSO。使用一个公开的测试集，通过新方法获得的控制器进行了比较，由HIFOO（H-无限固定阶优化）工具箱应用到一个降阶模型单独计算，这往往无法稳定相关的全阶模型的闭环系统。
Designing a Nonlinear Model Predictive Controller for Fault Tolerant Flight Control
介绍了一种用于容错飞行控制的非线性模型预测控制器的设计过程。在检查和实施了一些数值技术，本文确定伪谱离散最适合这种设计。应用控制器的2D机器人模型表明，非线性控制器的性能比线性控制器，特别是在闭环的情况下。假设故障检测信息，应用该技术的纵向运动的一个通用的飞机模型显示的设计是非常适合于飞行控制。
SDP-based Joint Sensor and Controller Design for Information-regularized Optimal LQG Control
考虑线性高斯随机系统的传感器与控制器联合设计问题，其中二次控制代价与传感器获取的信息量的加权和最小.这个问题的制定动机的情况下，必须设计一个控制律的存在感测，通信和隐私的限制。我们表明，最佳的联合传感器控制器的设计是相对容易的传感器策略被限制为线性时。也就是说，一个显式形式的最佳线性传感器方程，卡尔曼滤波器，和确定性等价控制器，共同解决问题，可以有效地找到半定规划（SDP）。在我们的设计中，线性假设是否是限制性的，目前是一个悬而未决的问题。
Optimization-based control design techniques and tools
结构化输出反馈控制器综合是现代控制设计中的一个令人兴奋的新概念，它是理论与实践之间的桥梁，因为它首次允许在从业者喜欢的控制结构中应用复杂的数学设计范例，如$H_\infty$或$H_2$控制。结构化的$H_\infty$ -控制，作者在过去的十年中开发的新方法，是植根于在合成算法的范式的变化。结构化设计不再基于求解代数Riccati方程或矩阵不等式。相反，需要基于优化的设计技术。在这篇文章中，我们指出为什么结构化控制器综合是现代控制工程的核心。我们解释了为什么需要非光滑优化技术来计算结构化控制律，我们指出，软件工具，使从业者使用这些新的工具，在高科技应用。
Minimum effort decentralized control design for contracting network systems
我们考虑的问题，使一个网络化的系统的合同，通过设计最小努力的本地控制器。我们的方法结合了层次收缩表征和矩阵平衡的方法来稳定梅茨勒矩阵通过最小的对角扰动。我们证明了我们的方法，通过设计局部控制器，使收缩的FitzHugh-Nagumo神经元网络的一般拓扑结构的相互作用。
A Geometric Approach to Rotor Failure Tolerant Trajectory Tracking Control Design for a Quadrotor
研究了四旋翼无人机单旋翼完全失效后的轨迹跟踪控制律设计问题。控制器设计问题考虑了不包括绕垂直体轴的角速度和方位的简化状态空间。所提出的控制器使得四旋翼能够跟踪该轴的取向，并且因此仅使用三个旋翼来跟踪任何规定的位置轨迹。控制设计分两个阶段进行。首先，为了跟踪简化的姿态动力学，一个几何控制器与两个输入力矩的李群$SO(3)$设计。然后通过设计基于饱和度的反馈律将其扩展到$SE(3)$，以便在有界推力的情况下跟踪质心位置。完整动态的控制律实现指数跟踪的所有初始条件躺在一个开稠密子集。几何控制设计的新颖之处在于它能够有效地执行侵略性的，全球机动，尽管完全失去了转子。对变桨距和传统四旋翼模型进行了数值模拟，以验证控制设计的实用性。
Active Fault Tolerant Flight Control System Design
本文研究了一种适用于自主飞行的主动容错控制系统的设计。该系统包括一个基于非线性模型预测的控制器，集成了一个用于故障检测和识别的无迹卡尔曼滤波器。我们将容错控制系统设计应用到一个通用的飞机模型上，并模拟了一个发动机故障的场景。结果表明，该系统正确地识别故障发生的几秒钟内，并更新的非线性模型预测控制器，然后能够重新分配控制权的健康执行器的基础上，最新的故障信息。
Design and Analysis of a Novel $\mathcal{L}_1$ Adaptive Control Architecture with Guaranteed Transient Performance
提出了一种新的适应控制结构，该结构同时保证了系统输入和输出信号的瞬态性能。
"Passive Mechanical Realizations of Bicubic Impedances with No More Than Five Elements for Inerter-Based Control Design" with the Supplementary Material
本报告包括原始手稿（pp. 2-40）和补充材料（pp. 41-48）的“用于基于惯性的控制设计的不超过五个元件的双三次阻抗的被动机械实现”。
Robust Fixed-order Dynamic Output Feedback Controller Design for Fractional-order Systems
针对不确定分数阶线性时不变系统，利用线性矩阵不等式（LMI）设计了一种鲁棒固定阶动态输出反馈控制器。我们的目的是设计一个低阶控制器，使分数阶线性系在存在模型不确定性的情况下镇定。在设计过程中，对不确定性系统的状态空间矩阵不作任何约束。此外，采用最完整的线性控制器模型，直接馈通参数，不干扰基于LMI的方法开发鲁棒稳定控制。最后，通过实例和数值模拟说明了该方法的优越性。
Optimal experimental design and some related control problems
本文追溯了试验设计和控制之间的密切关系，如使用最优输入，以获得精确的参数估计在动力系统和适当设计的扰动引入适应控制。简要介绍了最优试验设计的数学背景，强调了试验设计在估计量渐近性质中的作用。虽然本文的大部分内容涉及参数模型，但也给出了一些非参数模型的统计学习和预测结果。
Integrated symbolic control design for nonlinear systems with infinite states specifications
连续系统和混合系统的离散抽象最近成为控制系统和计算机科学界非常感兴趣的话题，因为它们为分析和控制嵌入式系统提供了一个良好的数学框架。在本文中，我们给出了进一步的贡献，这条研究线，通过解决问题的符号控制设计的非线性系统的无限状态规格，建模的微分方程。我们首先推导出解决控制设计问题的符号控制器，给出了离散抽象的工厂和规范系统。然后，我们提出了一种算法，它集成了离散抽象的符号控制器的设计与建设。所提出的算法的空间和时间复杂度的分析和比较，目前在文献中的符号控制设计的传统方法进行了讨论。最后给出了一些算例，说明了所得结果的实用性.
On cost design in applications of optimal control
提出了一种基于最优控制的反馈控制设计方法。而不是昂贵的计算的值函数的不同的罚款的状态和输入，我们使用的控制李雅普诺夫函数，相当于是一个价值函数的最优控制问题与适当的成本设计，然后研究输入和状态的罚款，是兼容的这个价值函数的组合。这极大地简化了Hamilton-Jacobi-Bellman方程的作用，因为它不再是一个要求解的偏微分方程，而是不同成本项之间的代数关系。本文以$\mathcal{H}_{\infty}$控制和耦合振子的最优控制为例说明了这一思想。
A Technique for Designing Stabilizing Distributed Controllers with Arbitrary Signal Structure Constraints
本文提出了一种新的分布式控制器设计方法，利用线性定常系统的部分结构表示来表征系统的结构。这种部分结构表示，称为动态结构函数，表征{ \em信号结构}，或清单变量之间的开环因果依赖关系，捕获比传递函数的稀疏模式更丰富的结构概念。该设计技术顺序地构造任意控制器信号结构中的每个环节，并且主要结果证明所得到的控制器是稳定的或者没有具有期望结构的控制器可以稳定系统。
Optimal H-infinity Control Design under Model Information Limitations and State Measurement Constraints
针对一类连续时间参数依赖线性系，提出了一种次优控制设计算法。我们感兴趣的是设计每个子系统的控制器，使其只利用部分状态测量（其特征在于由称为控制图的有向图）和有限的模型参数信息（其特征在于由设计图）。该算法是基于连续的局部最小化和最大化（使用次梯度）的$H_\infty$ -规范的闭环传递函数相对于控制器增益和系统参数。我们使用一个车辆排队的例子来说明结果的适用性。
Efficient Adjoint-based Design Optimization with Optimal Control
本文提出将最优控制与多学科设计优化结合，利用耦合伴随法提高大规模设计优化效率，通过求解三个较小的伴随方程实现更高效的导数计算。
Beyond Persistent Excitation: Online Experiment Design for Data-Driven Modeling and Control
提出了一种新的数据驱动建模与控制实验设计方法。其想法是在线选择输入（使用过去的输入/输出数据），从而获得数据汉克尔矩阵的理想秩属性。与经典的激发条件的持续性相比，这种在线方法需要更少的数据样本，甚至被证明是完全样本有效的。
Design and Implementation of Repetitive Control based Noncausal Zero-Phase Iterative Learning Control
提出并分析了受重复控制算法启发的离散-时域迭代学习控制方案。在以前的ILC文献中已经利用了离散时间设备（滤波器）和其马尔可夫Toeplitz矩阵表示之间的公知关系。然而，当过滤器有非因果成分时，这种联系就破裂了。在本文中，我们提供了一个正式的表示和分析，恢复非因果滤波器和Toeplitz矩阵之间的连接。然后，该工具被应用于翻译的反因果零相位误差原型重复控制方案的设计一个稳定和快速收敛的迭代学习控制算法。选择学习增益矩阵，使得所得的状态转移阵具有\textit{Symmetric Banded Toeplitz}（SBT）结构。结果表明，众所周知的充分条件，重复控制闭环稳定性的基础上，一个滤波器的频域$H_\infty$规范也是足够的迭代学习控制的收敛性和条件成为必要的数据长度接近无穷大。因此，ILC学习矩阵的设计可以转化为频域中的重复控制环路成形滤波器的设计。
From noisy data to feedback controllers: non-conservative design via a matrix S-lemma
提出了一种直接从噪声输入/状态数据中获得未知动力系统反馈控制器的新方法。我们的设计的关键成分是一个新的矩阵S-引理，将在本文中证明。我们提供了这个S-引理的严格和非严格版本，它们本身就很有趣。此后，我们将把这些结果应用于数据驱动控制。特别地，我们将推导出二次镇定、H_2和H_inf控制的非保守设计方法，所有这些都是基于数据的线性矩阵不等式。与以前的工作相比，我们的决策变量的尺寸是独立的实验的时间范围。因此，我们的方法可以从大数据集的控制设计。
An optimal control approach to the design of periodic orbits for mechanical systems with impacts
本文研究一类特殊的混杂系统，即具有欠驱动连续动力学和脉冲事件的机械系统的周期轨道设计问题。我们用最优控制的方法来解决这个问题。具体来说，我们设计了一个最优控制为基础的策略，结合轨迹优化，动力学嵌入，最优控制放松和根查找技术。所提出的策略使我们能够以数值稳定的方式设计轨迹，优化所需成本并满足与周期轨道一致的边界状态约束。为了证明所提出的策略的有效性，我们进行了数值计算的指南针模型与躯干。
On the Design of Rational Polynomial State Feedback Controllers
本文提出了一种通过迭代求解凸SOS优化问题来设计非线性系统有理多项式状态反馈控制器的方法，实现了控制器与Lyapunov函数的共同设计，提升了性能和鲁棒性。
Decentralized Static Output Feedback Controller Design for Large Scale Switched T-S Systems
研究了一类大规模切换非线性系统在任意切换律下的分散输出反馈控制器设计问题。一个全局大规模切换系统可以分解为一组相互关联的小切换Takagi Sugeno模糊子系统。然后，为了稳定整个闭环系统，一组切换非PDC静态输出控制器。后者的设计基于线性矩阵不等式（LMI）的条件，从多个切换非二次类李雅普诺夫候选函数。本文提出的控制器进行综合，以满足$H_\infty$性能的干扰衰减。最后，一个数值例子来说明建议的分散切换控制器设计方法的有效性。关键词-切换模糊系统，分散控制，静态输出反馈非PDC控制律，任意切换律，多切换非二次型李雅普诺夫函数。
A Convex-Geometric Approach to Ensemble Control Analysis and Design in a Hilbert Space
在本文中，我们解决了长期存在的挑战，合奏控制分析和设计使用凸几何方法在希尔伯特空间设置。具体来说，我们制定的控制线性系综系统作为一个凸可行性问题在希尔伯特空间，可以解决迭代加权投影。这样一个非平凡的几何解释，不仅使一个系统的设计原则，用于构建可行的，最佳的，和约束的合奏控制信号，但也使得它有可能为合奏的可达性和可控性的数值检验。此外，我们将这种几何方法纳入一个迭代框架，并说明其能力，以获得可行的控制转向双线性系综系统。我们进行各种数值实验的控制线性和双线性合奏，以验证理论的发展，并证明所提出的凸几何方法的适用性。
Differentially Private Formation Control: Privacy and Network Co-Design
本文提出一种协同设计框架，用于在多智能体系统中同时设计网络拓扑和隐私保护级别，以实现差分隐私下的形成控制。
Comments on "Structure design of two types of sliding-mode controllers for a class of under-actuated mechanical systems"
本文通过反例、理论分析和仿真试验证明，文[1]中提出的两类滑模控制器不能解决一类欠驱动机械系统的镇定问题。
Singularity-Free Spacecraft Attitude Control Using Variable-Speed Control Moment Gyroscopes
本文讨论了利用变速控制力矩陀螺控制航天器。提出了一种新的VSCMGs的操作概念。这一新的概念使得用线性时变系统（LTV）来近似复杂的非线性系统成为可能。因此，一种有效的控制系统设计方法，基于鲁棒极点配置的模型预测控制（MPC），可以用于设计使用VSCMG的航天器控制系统。这种设计的一个很好的特点是控制系统没有任何奇点。最后给出了一个设计实例。仿真结果表明了该方法的有效性。
Sensitivity driven experimental design to facilitate control of dynamical systems
非线性动力系统的控制是一个复杂的多方面的过程。许多工程系统的基本要素包括高保真度的基于物理的建模、离线轨迹规划、反馈控制设计以及用于减少不确定性的数据采集策略。本文提出了一个以优化为中心的观点，它将这些元素耦合到一个内聚框架中。我们介绍了一种新的使用超微分灵敏度分析，以了解反馈控制器的灵敏度参数不确定性的物理模型用于轨迹规划。这些灵敏度提供了一个基础，以定义一个最佳的试验设计，试图获得数据最相关的减少对反馈控制器的需求。我们提出的框架说明Zermelo导航问题和高超音速轨迹控制问题，使用NASA的X-43高超音速飞行试验的数据。
Data-driven Local Control Design using Optimization and Machine Learning Techniques
配电网的最优控制通常需要集中式或分布式的监控和通信基础设施。然而，目前大多数配电系统缺乏这种基础设施，并依赖于次优的、适应性和遗忘性的本地控制来确保网络的安全性。在本文中，我们提出了一种数据驱动的算法，该算法使用历史数据、先进的优化技术和机器学习方法来设计本地控制，从而在不使用任何通信的情况下模拟最佳行为。我们证明了性能的优化的本地控制的三相，不平衡，低压，配电网。结果表明，我们的数据驱动的方法明显优于标准的工业本地控制，并成功地模仿了基于最优功率流的控制。
Design of the state feedback-based feed-forward controller asymptotically stabilizing the overhead crane at the desired end position
讨论了桥式起重机系统的前馈控制问题。结合Kalman能控性理论和动力系统理论中的Hartman-Grobman定理，设计了一种线性、连续的基于状态反馈的前馈控制器，使起重机系统稳定在期望的载荷末端位置。通过对具有和不具有时变提升绳长度的桥式起重机的仿真实验结果的比较，验证了所提出的控制器的有效性。
A case study in ensemble optimal control for Bayesian input design
本文通过案例研究，探讨了在贝叶斯输入设计中利用集合理论优化控制的方法，提出了一种基于高斯分布的广义庞特里亚金原理以实现方差减少。
Optimal Controller and Actuator Design for Nonlinear Parabolic Systems
许多物理系统是由非线性抛物型微分方程，如Kuramoto-Sivashinsky（KS）方程。本文研究了一类半线性抛物型系统的最优控制器和执行器的同时设计问题。最优性方程。结果表明，适用于最优控制器/执行器设计的Kuramoto-Sivashinsky方程和非线性扩散。
Approach to design of Nonlinear Robust Control in a Class of Structurally Stable Functions
本文提出了一种最终具有大范围不确定扰动参数的控制系统的镇定方法。该方法依赖于使用非线性结构稳定的功能，从突变理论作为控制器。分析部分对所设计的非线性二阶控制系统进行了分析。重点讨论了积分器的级数形式、标准可控形式和若当形式。分析表明，由于增加了控制器，系统变得稳定，对任何参数扰动不敏感。实验部分以传染病传播、飞机角运动和潜艇深度为例，对可能的控制系统设计进行了MATLAB仿真。仿真结果验证了所提出的设计方法的有效性。
Gaussian Process (GP)-based Learning Control of Selective Laser Melting Process
选择性激光熔化（SLM）是有效的金属增材制造的新兴工艺之一。由于SLM过程中存在复杂的热交换和材料相变，因此精确建模SLM动力学和设计SLM过程的鲁棒控制具有挑战性。在本文中，我们首先提出了一个数据驱动的高斯过程的SLM过程的动态模型，然后设计了一个模型预测控制来调节熔池的大小。在控制器设计中考虑了物理和过程约束。学习模型和控制设计进行了测试和验证高保真有限元仿真。与其他控制设计的比较结果证明了控制设计的有效性。
Robust Control Design for Linear Systems via Multiplicative Noise
鲁棒稳定性和随机稳定性在控制理论中分别得到了广泛的研究。在这项工作中，我们建立这些属性之间的关系，离散时间系统，并采用它们的鲁棒控制设计。具体来说，我们研究了一个乘性噪声框架，该框架模拟了基于模型的学习控制方法（如适应控制和强化学习）中出现的系统动力学中的固有不确定性和变化。我们提供的结果，保证鲁棒性裕度的标称动态的扰动，以及产生最大的鲁棒控制器的算法。
Interpolation-based irrational model control design and stability analysis
数据驱动近似插值方法，最初解决模型近似的目的，说明了在线性控制器设计和非理性模型的稳定性分析的背景下的多功能性。为了这个目的，以下一个学术驱动的例子描述的线性偏微分方程，它是如何基于Loewner插值可能是一个必不可少的成分控制设计和稳定性分析。更具体地说，插值框架首先被用来近似的理性模型，可以用于基于模型的控制，其次，它被用于直接的数据驱动的控制设计，显示等效的结果。最后，该插值框架用于估计非理性模型与理性控制器的互连的稳定性。
Control design for partial stabilization of nonlinear mechanical systems with random disturbances
研究了由Ito随机微分方程描述的非线性控制系统的部分镇定问题。对于这些系统，我们提出了一种构造性的控制设计方法，该方法使得闭环系统的平凡解关于部分状态变量以概率的方式建立渐近稳定性。机械的例子来说明所获得的控制器的效率。
Design of Integral Controllers for Nonlinear Systems Governed by Scalar Hyperbolic Partial Differential Equations
本文研究了由标量拟线性双曲型偏微分方程所支配的非线性系统的积分控制器的控制与调节问题。控制输入和测量输出均位于边界上，首先用谱分析方法证明了线性化模型在设计的积分控制器下的闭环稳定性，然后用李雅普诺夫直接法证明了线性化模型的闭环稳定性。基于详细的李雅普诺夫函数，我们证明了具有相同控制器的非线性闭环系统的局部指数稳定性.在非线性系统上，给出了积分控制器对设定值的零静差调节。利用Preissmann方法进行了数值模拟，验证了所设计的滤波器对未知常值扰动的鲁棒性。
Control Co-design of a Hydrokinetic Turbine with Open-loop Optimal Control
本文介绍了一个控制协同设计（CCD）框架，同时探索的物理参数和控制空间的水力涡轮机（HKT）转子优化。优化配方结合了一个耦合的动力-水动力模型，以最大限度地提高转子的功率效率，为各种时变流量剖面。最大功率跟踪采用开环最优控制，水动力学模型采用叶素动量理论。不同的控制约束的情况下，研究CCD。敏感性分析进行了不同的流量剖面和初始几何形状。CCD和顺序的过程之间的比较，与物理设计，然后在相同的条件下的控制设计过程。结果表明，CCD的好处，并揭示，与控制约束，CCD导致增加能源生产相比，从顺序设计过程中获得的设计。
Modular design of jointly optimal controllers and forwarding policies for wireless control
针对传感器通过不可靠、能量受限的多跳无线网络向控制器发送测量值的无线控制回路，提出将联合设计问题分解为传输调度和最优控制两个独立子问题，并分别给出最优解，实现高效协同设计。
Control Co-design of a Hydrokinetic Turbine: A Comparative Study of Open-loop Optimal Control and Feedback Control
本研究提出一种明确考虑反馈控制器的控制协同设计方法，通过优化比例线性和二次状态反馈控制律，实现在不确定性和干扰下比开环最优控制更简单且稳健的水动能涡轮机实时控制。
Safe Control Design through Risk-Tunable Control Barrier Functions
本文针对非线性系统在动力学和环境不确定下的安全控制问题，提出基于不确定控制障碍函数和场景机会约束优化的风险可调设计，可证明满足概率风险界限，并在四旋翼避障导航仿真中验证。
Sensitivity-conditioning: Beyond Singular Perturbation for Control Design on Multiple Time Scales
经典的关联系统控制器设计方法是假设不同的子系统在不同的时间尺度上工作，然后在每个时间尺度内设计简单的控制器，最后通过奇异扰动分析证明关联系统的稳定性。在这项工作中，我们提出了一种替代方法，也允许单独设计的各个子系统的控制器。然而，我们的方法不需要足够大的时间尺度分离，而是增加了一个前馈项来修改更快系统的动态，以预测更慢系统的动态。我们提出了几个例子，在两级优化和级联控制设计，我们的方法提高了目前可用的方法的性能。
Convex Co-Design of Control Barrier Function and Safe Feedback Controller Under Input Constraints
针对连续时间线性系统，提出通过单一半定优化程序协同设计控制障碍函数与线性反馈控制器，可处理混合相对阶并支持多种L范数输入约束，在全向小车上验证。
Communication Delay Co-Design in $\mathcal{H}_2$ Distributed Control Using Atomic Norm Minimization
本文提出利用原子范数最小化设计通信架构，通过二次锥规划实现H2分布式最优控制中的通信架构与控制律协同设计。
Modified Control Barrier Function for Quadratic Program Based Control Design via Sum-of-Squares Programming
本文研究非线性控制仿射系统中控制障碍函数（CBF）条件的修正方法，通过广义S-过程将修正CBF设计转化为可高效求解的平方和（SOS）规划，在保留基于QP的控制器特性的同时提升了闭环性能。
Scalable Control Design for K-positive Linear Systems
变量被约束为正的系统允许计算有效的控制设计。我们将这些结果推广到保留锥不变的线性系统。这是比正系统更广泛的一类系统。我们重温经典的正线性系统的稳定性和耗散性的结果，并显示如何扩展线性规划的可扩展条件可以扩展到锥不变的线性系统。我们的结果说明了可扩展的质量弹簧系统的稳定控制器设计。
Adaptive Finite-time and Fixed-time Control Design using Output Stability Conditions
本文给出了保证输出有限时间稳定和固定时间稳定的充分条件。与类似的研究相比，所提出的结果是较少的限制，并获得了更广泛的一类系统。将所提出的输出稳定条件用于适应控制设计，其中对象的状态向量被可调控制参数扩展。
Optimal Structured Static State-Feedback Control Design with Limited Model Information for Fully-Actuated Systems
针对全驱动离散时间线性时不变系统，研究在给定设计图约束下，通过有限模型信息设计结构化静态状态反馈控制器，并计算最优控制设计策略及模型信息与闭环性能的权衡。
Risk-averse controller design against data injection attacks on actuators for uncertain control systems
本文研究了一类不确定控制系统的最优控制器设计问题。我们考虑的攻击，旨在最大限度地提高攻击的影响，同时保持隐身在有限的视野。为此，我们使用条件风险值来描述与攻击影响相关的风险。最坏情况下的攻击影响的特点是使用最近提出的输出到输出$\ell_2$增益（OOG）。我们制定的设计问题，并观察到它是非凸的，很难解决。使用基于凸优化的框架和凸代理的OOG，我们提出了一个凸优化问题，近似解决了设计问题的概率证书。最后，我们通过一个数值例子来说明结果。
Design of saturated boundary control for hyperbolic systems with in-domain disturbances
研究了具有域内扰动和边界反馈控制器的一维双曲系统在执行器饱和影响下的边界反馈控制设计问题。利用非线性半群理论证明了闭环系统的温和解对的适定性。以耗散泛函不等式的形式给出了闭环系统全局稳定性和存在域内扰动时系统$\mathcal{L}^2$稳定的充分条件。然后将控制器设计问题转化为线性矩阵不等式约束上的最优化问题。数值结果表明，所提出的控制设计的有效性。
On the Practical Design of Tube-Enhanced Multi-Stage Nonlinear Model Predictive Control
管增强多阶段非线性模型预测控制是一种鲁棒控制方案，可以处理大范围的不确定性，降低保守性和可管理的计算复杂度。在本文中，我们从应用的角度阐述了该方法的灵活性。我们讨论的路径，使设计决策系统地实施新的计划。我们说明了一个工业实例的计划的设计和实施的关键步骤。
Reduced-order Distributed Consensus Controller Design via Edge Dynamics
本文提出了一种设计多智能体系统降阶分布式一致性控制器的新方法，通过引入边缘动态模型，将控制器设计等价于该模型的分布式稳定控制器合成，进而提出全局和局部最优的稳定控制器设计，实现无保守耦合强度约束的一致性控制。
Proxy Control Barrier Functions: Integrating Barrier-Based and Lyapunov-Based Safety-Critical Control Design
提出 PCBF 模块化安全控制方案，将严格反馈系统分解为代理子系统与虚拟跟踪子系统，结合 CBF、Lyapunov 控制及扰动观测器，在未知动态和非匹配扰动下保障安全并简化 CBF 构造。
On the Linearization of Flat Two-Input Systems by Prolongations and Applications to Control Design
在本文中，我们考虑了$(x,u)$ -具有两个输入的平坦非线性控制系统，并证明了每个这样的系统都可以通过适当选择的控制的延长而使静态反馈线性化。这一结果不仅是理论上的兴趣，但也有重要的影响，基于跟踪控制的平坦度的设计。我们表明，基于准静态状态反馈的跟踪控制总是可以设计在这样一种方式，只有一个（经典）的系统状态的测量，而不是测量的广义Brunovsky状态，如文献中所报道的，是必需的。
An LMI Framework for Contraction-based Nonlinear Control Design by Derivatives of Gaussian Process Regression
收缩理论用雅可比矩阵来描述非线性系统的分析。虽然这提供了开发用于非线性控制设计的线性矩阵不等式（LMI）框架的可能性，但是条件不是施加在控制器上而是施加在它们的偏导数上，这使得控制设计具有挑战性。在本文中，我们说明这个所谓的可积性问题可以解决的非标准使用高斯过程回归（GPR）参数化控制器，然后建立一个线性矩阵不等式框架的非线性离散时间系统的基于收缩的控制设计，作为一个易于实现的工具。随后，我们考虑的情况下，漂移矢量场是未知的，并采用GPR函数拟合作为其标准使用。GPR描述学习错误的概率，因此，我们进一步讨论如何将随机学习错误的建议LMI框架。
Frequency Domain Design of Fractional Order PID Controller for AVR System Using Chaotic Multi-objective Optimization
本文提出一种基于混沌多目标优化的分数阶PID控制器设计方法，用于AVR系统，通过改进的NSGA-II算法优化控制器参数，保证系统稳定性和鲁棒性。
Control Lyapunov Function Design via Configuration-Constrained Polyhedral Computing
该研究利用构型约束多面体计算技术设计约束线性系统的分段仿射凸控制李雅普诺夫函数，推广至含加性和乘性扰动的不确定系统，仅需单阶段凸优化即可逼近两类最优控制问题的无限时域代价函数，可应用于显式控制及MPC终端设计。
From Control to Mathematics-Part I: Controllability-Based Design for Iterative Methods in Solving Linear Equations
在控制与数学的相互作用中，数学工具是所有控制方法的基础，但目前还不清楚控制如何影响数学。这是本文的第一部分，试图给出一个答案，重点是从系统和控制的角度来解决线性代数方程组（LAEs），其中主要介绍了基于能力的设计结果。通过提出一种集成学习控制机制的迭代方法，研究了一类迭代学习控制（ILC）的跟踪问题，用于求解LAE问题。提出了迭代学习控制的一个新的可跟踪性性质，利用该性质建立了分析和综合结果，揭示了LAE的可解性与离散控制系统的能控性之间的等价性。因此，LAEs可以通过经典的基于状态反馈的设计和分析方法，等价地实现ILC系统的完美跟踪任务来解决。结果表明，任何可解的LAE的解决方案都可以计算与不同的初始输入的选择。此外，所提出的迭代学习控制方法适用于确定任何不可解的LAE的所有最小二乘解。特别是，一个无差拍设计被纳入ILC，这样的LAEs的解决可以在有限的迭代步骤内完成。跟踪性能也被推广到传统的二维迭代学习控制系统，创建基于反馈的方法，而不是常用的收缩映射为基础的方法，迭代学习控制的设计和收敛性分析。
扫码添加微信好友，提出您的宝贵建议 👇
💡 备注请填写：网站反馈
发表机构由 AI 从论文文本抽取，如发现错误，欢迎反馈修正建议。