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基于二次和求解有限时稳定系统的沉降时间上界

最优化与控制 2025-06-17 v2 系统与控制 系统与控制

摘要

有限时稳定 (FTS) 保证微分方程的解在有限时间内到达给定平衡点,其中收敛时间取决于系统的初始状态。对于指数稳定等传统稳定性概念,求和 (SoS) 的凸优化框架使得能够计算多项式 Lyapunov 函数以验证稳定性。然而,有限时稳定系统由非 Lipschitz、非多项式向量场特征化,使标准 SoS 方法不可应用。为此,我们展示了计算 certify 有限时稳定性的非多项式 Lyapunov 函数可在特定变换下重新表述为一组多项式不等式的可行性问题。结果表明,可以利用 SoS 来验证 FTS 并获取沉降时间上界。数值示例用于说明在 certify 有限时稳定性和获取沉降时间上界方面的条件准确性。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.11255,
  title  = {Bounding the Settling Time of Finite-Time Stable Systems using Sum of Squares},
  author = {Sengiyumva Kisole and Kunal Garg and Matthew Peet},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11255},
  year   = {2025}
}