顺序预测器下输入/输出延迟的补偿：Lyapunov-Halanay 方法
系统与控制
2026-03-16 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种 Lyapunov-Halanay 方法，用于研究受输入/输出中大型常数延迟影响的非线性滞后系统的全局渐近稳定（GAS）。由于其内在的不可稳定性效应，这一问题具有挑战性。 在滞后系统无输入延迟的情况下满足全局 Lipschitz 连续性（GLC）和全局指数稳定性（GES）的条件下，设计基于顺序预测器的状态反馈控制器，以实现滞后系统的 GAS。此外，如果无输出延迟的滞后系统允许全局指数观测器，则也基于顺序预测器构建动态输出补偿器，实现对应闭环滞后系统（带输入/输出延迟）的 GAS。基于顺序预测器的状态和输出反馈稳定结果随后扩展到更广泛的非线性滞后系统（带输入/输出延迟），这些系统可能不满足 GES 但满足全局渐近稳定性/可观测性和合适的输入/输出 稳定性（ISS）条件。作为应用，采用带状态、输入和输出延迟的摆锤系统用于说明基于顺序预测器的状态和输出反馈控制策略的有效性。
引用
@article{arxiv.2603.12439,
title = {Compensation of Input/Output Delays for Retarded Systems by Sequential Predictors: A Lyapunov-Halanay Method},
author = {Xin Yu and Wei Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.12439},
year = {2026}
}