Data-Driven Exact Pole Placement for Linear Systems
精确极点配置问题涉及计算反馈增益，该反馈增益将在一组预先指定的位置处分配通过静态反馈控制的系统的极点。这是反馈控制中的一个经典问题，并且在文献中已经提出了许多方法，用于可获得要控制的系统的模型的情况。在本文中，我们研究的问题计算反馈增益极点配置（更一般地说，特征结构配置）直接从实验数据。有趣的是，我们表明，闭环极点可以精确地放置在任意位置，而不依赖于任何模型描述，但只使用开环系统产生的有限长度的轨迹。反过来，这些研究结果意味着，经典的控制目标，如反馈稳定或满足瞬态性能指标，可以实现不首先确定一个系统模型。数值实验表明，数据驱动的极点配置方法相比，其基于模型的对应的好处。
2023-03-20 cs.SY eess.SY math.OC
A Note on Overshoot Estimation in Pole Placements
本文证明了对于任意给定的可控对（A，B）和任意c> 1，可以选择增益矩阵K，使得系统x' =（A+BK）x的转移阵矩阵以指数速率exp（-ct）衰减，并且对于某些与c的选择无关的M和L，转移阵的超调量可以由Mc^L限定.
2005-09-29 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
Model reduction with pole-zero placement and high order moment matching
在本文中，我们计算一个系统的低阶近似的大订单$n$匹配$ν$矩的顺序$j_i$的传递函数，在$ν$插值点，有$\ell$极点和$k$零固定，并匹配$ν-(\ell +k)$矩的顺序$j_i+1$，其中$j_i+1$是重数的$i$ -th插值点。我们推导出明确的线性系的自由参数，同时实现所需的极点-零点的位置，并匹配所需的高阶矩。我们计算满足约束条件的自由参数的封闭形式，作为一个$ν$阶线性系统的解决方案。此外，对于数据驱动的模型简化，我们将Loewner矩阵的构造推广到包括数据和施加的极点和高阶矩约束。所得到的近似实现了良好的范数近似和保存的原系统的动态感兴趣的区域之间的权衡。
2021-02-24 math.OC
A quotient framework for single-input pole placement and associated algorithms
本文提出单输入极点配置的商框架，通过因子分解和正交表示增强数值稳定性，并给出仿射超平面交点的几何新解释。
2023-11-09 math.OC
Schur Method for Robust Pole Assignment of Descriptor Systems via Proportional Plus Derivative State Feedback
广义系统的极点配置问题是一个经典的代数逆本征值问题，几十年来一直受到人们的关注。在本文中，我们提出了一种直接法来解决这个问题的应用比例加微分状态反馈，旨在获得一个鲁棒闭环系统。我们的方法的可行性定理将被提出。数值例子表明，我们的方法产生高的相对精度的极点。
2016-08-23 math.OC
Minimum Cost Feedback Selection for Arbitrary Pole Placement in Structured Systems
本文讨论了结构系统一般任意极点配置的最优反馈选择问题，当每个反馈边都与一个代价相关联时。给定一个结构化系统和一个反馈代价矩阵，我们的目标是找到一个可行的最小代价反馈矩阵，以保证闭环结构化系统的任意极点配置。我们首先给出了一个多项式时间减少的加权集覆盖问题的反馈选择问题的一个实例，从而表明该问题是NP-困难的。然后，我们证明了问题的不可近似性，表明常数因子近似的问题不存在，除非集合覆盖问题可以近似在一个常数因子。由于这个问题是困难的，我们研究了一个子类的系统，其使用状态有向图的强连通分支构造的有向无圈图是线图，并且状态二部图具有完美匹配。针对这类系统，提出了一种基于动态规划的多项式时间优化算法。进一步地，在同类系统上，我们放宽了完美匹配的假设，并给出了一个基于动态规划的多项式时间2-最优解和一个最小代价完美匹配算法。
2017-07-05 math.OC
A Conformal Mapping Based Fractional Order Approach for Sub-optimal Tuning of PID Controllers with Guaranteed Dominant Pole Placement
提出了一种新的基于共形映射的分数阶（FO）控制器整定方法，用于二阶时滞振荡系统的经典比例积分微分（PID）控制器整定。将传统的线性二次型调节器（LQR）极点配置方法推广到开环振荡系统。本文将分数阶PID（FOPID或PIλDμ）控制器的开环零点位置近似为LQR整定的常规整数阶PID控制器的开环零点位置，从而得到等效的整数阶PID控制系统。这种方法简化了FOPID控制器的模拟/数字实现与其整数阶对应的分数阶控制器的优点一起保存的实施。本文指出，FOPID/PIλDμ控制器的积分-微分算子的减少将等效PID控制器的开环零点推向更大的阻尼区域，从而给出控制器零点和主导闭环极点的轨迹。这个轨迹被称为“M曲线”。这种现象是用来设计一个两阶段的调整算法，减少了现有的PID控制器的努力，在一个显着的方式相比，与单阶段的LQR基于极点配置方法在所需的闭环阻尼和频率。
2012-02-25 math.OC
Approximating Constrained Minimum Cost Input-Output Selection for Generic Arbitrary Pole Placement in Structured Systems
本文研究一般任意极点配置的最小费用约束输入输出选择问题。输入-输出集合在每个输入可以影响的状态集合和每个输出可以感测的状态集合是预先指定的意义上是受约束的。我们的目标是最优地选择一个输入输出集，系统没有结构上的固定模。多项式算法不存在解决这个问题，除非P=NP。为此，我们提出了一个近似算法，将问题分解为三个子问题：a）最小成本可达性问题，b）最小成本灵敏度问题和c）最小成本不相交循环问题。我们证明了问题a）和b）等价于一个适当定义的加权集合覆盖问题。我们还证明了问题c）等价于最小代价完美匹配问题。在此基础上，给出了求解最小费用一般任意极点配置问题的近似算法。所提出的算法结合了一个近似算法来解决加权集覆盖问题，以解决a）和b）和最小成本完美匹配算法来解决c）。此外，我们证明了该算法是多项式时间的，并给出了一个顺序最优解的最小成本的输入输出选择一般的任意极点配置问题。
2018-01-10 cs.DS math.OC
Partial Pole Placement via Delay Action: A Python Software for Delayed Feedback Stabilizing Design
本文提出了一种新的Python软件，用于参数化设计的稳定反馈控制律的时间延迟，称为部分极点配置通过延迟行动（P3 $δ$）。在回顾了最近关于多重性诱导支配（MID）和共存实根诱导支配（CRRID）性质的理论结果以及它们在时滞控制系统反馈镇定中的应用之后，本文介绍了P3 $δ$的当前版本，它依赖于MID性质来计算具有单时滞的标量微分方程的时滞镇定反馈律。我们详细介绍了它的图形用户界面（GUI），它允许用户输入必要的信息，并获得由软件完成的分析结果。这些结果包括稳定闭环系统的参数，闭环系统的频谱的图形表示，在时域中的解决方案的模拟，和灵敏度分析相对于不确定的延迟。
2020-09-19 math.OC
New Features of P3$δ$ software: Partial Pole Placement via Delay Action
本文介绍了一种基于延时作用的部分极点配置软件P3 $δ$。P3 $δ$是一个具有友好用户界面的Python软件，用于设计具有时滞的参数稳定反馈律，这要归功于拟多项式零点分布的两个性质，称为多重诱导优势和共存实根诱导优势。回顾最近的理论结果后，这些属性和它们的使用反馈稳定的控制系统下的时间延迟，本文介绍了当前版本的P3 $δ$的主要特点。我们详细说明，特别是，可分配的容许区域（一组允许的主导根和相应的延迟），这有助于用户在输入信息的选择，允许一个可靠的稳定延迟反馈。我们还介绍了新设置的P3 $δ$在线版本。
2021-08-17 math.OC
A Modified Schur Method for Robust Pole Assignment in State Feedback Control
最近，\cite{Chu2}中提出了一种\textbf{SCHUR}方法来解决状态反馈控制中的鲁棒极点配置问题。该方法以闭环系统矩阵$A_c$的正规性偏差作为鲁棒性的度量，并通过$A_c$的实Schur形式使其最小化。\textbf{SCHUR}方法对于实极点工作良好，但是当涉及复共轭的极点时，它不产生$A_c$的实Schur形式，并且可能是有问题的。本文提出了一种改进的Schur方法，它提高了\textbf{SCHUR}在配置复共轭的极点时的效率。除了产生$A_c$的实Schur形式外，我们的方法还导致相对较小的偏离$A_c$的正态性。数值例子表明，我们的修改后的方法产生更好的或至少可比的结果比\textbf{place}和\textbf{robpole}算法，与更少的计算成本。
2014-10-11 math.OC
Pole-placement in higher-order sliding-mode control
Cinvestav del IPN（墨西哥国立理工学院高级研究与研究中心）；UNAM（墨西哥国立自治大学）
本文推导了高阶滑模控制中极点配置公式，通过将滑动动力学的极点分配视为零点配置问题，简化了证明过程，并保留了原公式的简洁性，实现了滑动变量的高精度与鲁棒性设计。
2013-09-12 cs.SY eess.SY math.OC
Coupling effect and pole assignment in trajectory regulation of multi-agent systems
针对线性多智能体系统中跟随节点的瞬时性能，重新研究了一个已被广泛研究的领导者跟随一致性问题。传统上，当不是所有的跟随节点都可以访问领导者的状态信息时，设计分布式观测器来估计领导者的状态，并且观测器通过通信网络耦合。然后每个跟随节点只需要独立地跟踪其观察者的状态，而不需要与其邻居进行交互。本文在跟随节点之间引入一定的耦合效应，使得跟随节点在向领导节点收敛的过程中相互协作收敛。此外，通过适当地设计控制律，可以根据需要分配跟随器节点的极点，因此也可以调节瞬态跟踪性能。
2021-12-31 math.OC
Minimum-gain Pole Placement with Sparse Static Feedback
最小增益特征值配置/极点配置问题（MGEAP）是具有静态状态反馈的LTI系统的经典问题。本文研究了状态反馈具有任意稀疏约束时的MGEAP问题。我们制定的稀疏MGEAP问题作为一个等式约束的最优化问题，并提出了其局部最优解的闭环系统的特征向量矩阵的分析表征。这一结果是用来提供一个几何解释的解决方案的非稀疏MGEAP，从而为这个经典的问题提供额外的见解。此外，我们开发了一个迭代投影梯度下降算法，以获得局部解的稀疏MGEAP使用参数化的基础上西尔维斯特方程。我们提出了一个启发式算法来计算投影，这也提供了一个新的方法来解决稀疏EAP。此外，一个宽松的版本的稀疏MGEAP和算法的开发，以获得近似稀疏的MGEAP的局部解决方案。最后，数值研究的算法，这表明，所提出的投影算法在大多数情况下收敛的性能进行了比较。
2020-08-14 cs.SY eess.SY math.OC
A Local Parametrization of the State-Feedback Matrices in the Pole Assignment Problem
University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）
本文研究了极点配置问题中状态反馈矩阵的局部参数化方法，通过微分流形结构和李群作用提供了一种参数化方案。
2025-11-25 math.OC
Dominant-Pole Placement for Predictor Synthesis
本文针对非线性输入时滞系统，提出基于加权齐次性和输入-状态稳定性的高增益预测方法，利用多重性诱导主导性调整频谱，并通过子预测器级联克服时滞与增益裕度的权衡限制，实现更好的性能。
2023-06-24 cs.SY eess.SY math.OC
Pole Placement Approach to Coherent Passive Reservoir Engineering for Storing Quantum Information
The Australian National University（澳大利亚国立大学）；INRIA Paris（法国国家信息与自动化研究所巴黎分部）；Zhejiang University（浙江大学）；CNRS, Laboratoire des signaux et systèmes (L2S), CentraleSupélec（法国国家科学研究中心信号与系统实验室（L2S），中央理工-高等电力学院）；University of New South Wales at the Australian Defence Force Academy（新南威尔士大学澳大利亚国防军学院）
本文提出利用极点放置技术设计相干反馈控制，以合成抗退相干子系统，解决传统开环方法的局限性，实现无退相干模式组件合成有退相干模式系统。
2017-09-13 cs.SY eess.SY math.OC
Formation control with pole placement for multi-agent systems
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文研究了多智能体系统编队控制的分布式控制器设计问题，通过局部反馈控制器实现极点配置，利用图论方法调整智能体间权重以实现编队保持。
2013-05-16 cs.MA cs.SY eess.SY
New Features of P3$δ$ Software. Insights and Demos
本文介绍了一个名为“通过延迟动作的部分极点配置”的软件，简称“P3 $δ$“。P3 $δ$是一个Python软件，具有友好的用户界面，用于设计动力系统的时滞参数稳定反馈律。在回顾了所谓的“部分极点配置”方法的理论基础之后，我们还提出了当前版本的P3 $δ$的主要特征。我们说明了它的使用反馈稳定的几个控制系统下的时间延迟。
2022-08-12 math.OC
Partial Eigenvalue Assignment for Nonlinear Systems
本文提出基于非线性Sylvester方程的部分特征值配置方法，用于非线性系统的部分镇定与部分观测器设计，推广了线性系统的部分极点配置。
2025-09-11 math.OC
A Systematic Methodology for Modeling and Attitude Control of Multi-body Space Telescopes
本文提出一种基于 Kane 方法和符号线性化的多体空间望远镜建模方法，并比较 LQR 与鲁棒极点配置控制性能，表明后者在执行器使用和指向精度上更优。
2024-04-15 math.OC
New geometric results in eigenstructure assignment
本文的重点是LTI系统理论的两个基本领域：几何控制和特征结构配置之间的联系。特别是，我们研究的零空间的可达性矩阵束和Rosenbrock系统矩阵，这已被广泛用作两个计算积木的极点配置状态反馈矩阵和极点配置朋友的输出零子空间的性质。我们的目标是表明，在这些反馈矩阵的建设中获得的内核链中的子空间相互作用的方式是完全独立的特征值的选择。到目前为止，这些子空间链只在平稳性的情况下进行了研究。在这种情况下，它是已知的，这些链收敛到经典的卡尔曼可达子空间的可达矩阵束和最大的可达子空间的情况下的Rosenbrock矩阵，分别。在这里，我们有兴趣表明，即使在达到平稳性之前，部分链与系统的结构性质有关，因此与我们希望分配的闭环特征值无关。我们进一步表征这些子空间的概念，最大的子空间上，它是可能的分配闭环频谱（可能保持输出为零），而不诉诸非平凡的约旦形式。
2019-10-24 math.DS math.OC
Practice-Based Optimization for the Strategic Locomotive Assignment Problem
本研究针对大型货运铁路机车分配难题，联合北美I级货运铁路公司开发战略优化框架，通过整数规划建模和约简规则实现大规模算例精确求解，可生成周度分配计划并作为实用决策支持工具。
2025-07-29 math.OC
Online Placement of Multi-Component Applications in Edge Computing Environments
移动边缘计算是一种新的云计算模式，它利用小型边缘云为用户提供实时服务。这些移动边缘云（MEC）位于用户附近，从而使用户能够无缝访问在MEC上运行的应用程序。由于核心（集中式）云、用户和一层或多层MEC的共存，一个重要的问题是决定在哪里（在哪个计算实体上）放置应用程序的不同组件。这个问题，被称为应用程序或工作负载放置问题，是出了名的困难，因此，没有性能保证的启发式算法通常采用在共同的实践中，这可能会不知不觉地遭受性能较差的最佳解决方案相比。在本文中，我们解决的应用程序布局问题，并专注于开发算法与可证明的性能界限。我们将用户应用程序建模为应用程序图，将物理计算系统建模为物理图，并在这些图上标注资源需求/可用性。我们首先考虑放置一个线性应用图，并提出了一个算法，找到其最优解。利用这一结果，然后，我们推广的配方，并获得在线近似算法与多项式对数（poly-log）的竞争比树应用图布局。我们共同考虑节点和链路分配，并在节点上结合多种类型的计算资源。
2017-02-09 cs.DC cs.DS cs.NI
Integrated packing, placement, scheduling, and routing of personalized production: a pharmaceutical Industry 4.0 use-case with a planar transport system
Czech Institute of Informatics, Robotics and Cybernetics, Czech Technical University in Prague（捷克信息学、机器人学与自动化技术研究所，布拉格技术大学）；Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University in Prague（布拉格技术大学电子工程系）；Department of Chemical Engineering, University of Chemistry and Technology（化学与技术大学化工系）
本文提出一种基于平面运输系统的制药业4.0用例，通过混合整数二次规划和约束编程解决个性化药物生产中的包装、布置和调度问题。
2026-04-22 cs.AI math.OC
A Spectrum-based Filter Design for Periodic Control of Systems with Time Delay
针对带输入时滞的稳定线性系统周期控制，本文基于内模控制通过零极点配置设计滤波器，并用LQR准最优配置极点，经非同位质量-弹簧-阻尼器实验验证其可行性与有效性。
2025-05-14 cs.SY eess.SY math.OC
