| 收缩理论在系统控制中的发展及应用 |
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| 引用本文： | 刘艳红,李孟琪,李方圆. 收缩理论在系统控制中的发展及应用[J]. 控制与决策, 2024, 39(3): 719-727 |
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| 作者姓名： | 刘艳红 李孟琪 李方圆 |
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| 作者单位： | 郑州大学 电气与信息工程学院,郑州 450001;郑州大学 河南省机器人感知与控制工程研究中心,郑州 450001 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目(2020YFB1313700)；国家自然科学基金项目(62203397)；河南省外国专家项目(GZS2019008)；中国博士后科学基金项目(2020M682346). |
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| 摘 要： | 收缩理论作为一种区别于Lyapunov理论的非线性系统分析方法,它主要基于微分几何和流体力学的知识发展而来,为系统控制提供了新颖视角和理论工具.首先,介绍收缩理论的一些基础知识,以及收缩系统的联合、部分收缩理论和控制收缩度量等重要结果;然后,综述收缩理论在分析系统稳定性、跟踪控制、协同控制、状态估计以及学习控制等领域的应用现状;最后,对收缩理论的未来发展趋势进行展望.
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| 关 键 词： | 非线性系统 收缩理论 控制收缩度量 跟踪控制 协同控制 状态估计 学习控制 |
Development of contraction theory in system control and its applications |
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| LIU Yan-hong,LI Meng-qi,LI Fang-yuan. Development of contraction theory in system control and its applications[J]. Control and Decision, 2024, 39(3): 719-727 |
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| Authors: | LIU Yan-hong LI Meng-qi LI Fang-yuan |
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| Affiliation: | School of Electrical and Information Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China;Henan Province Robot Sensing and Control Engineering Research Center,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China |
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| Abstract: | As a nonlinear system analysis method different from the Lyapunov theory, contraction theory is developed mainly based on the differential geometry and fluid dynamics, providing novel aspects and tools for the system control. In this paper, we introduce some basics of the contraction theory, including the combinations of contracting systems, partial contraction theory and control contraction metrics. Then we review some applications of the contraction theory, such as analyzing system stability, tracking control, %motion planning, cooperative control, state estimation and learning control. The prospect of the future development trend of the contraction theory is presented finally. |
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| Keywords: | nonlinear system；contraction theory；control contraction metrics；tracking control；cooperative control；state estimation；learning control |
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