基于离散时间多模 HIGS 的负虚构系统数字控制：双级 MEMS 力传感器应用
系统与控制
2026-04-14 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
本文提出一种用于多输入多输出负虚构（NI）系统的数字控制方法，基于离散时间混合积分-增益系统（HIGS）控制器。我们证明了双模和三模离散时间 HIGS 的 NI 属性，以及它们的并联组合，后者称为多 HIGS。我们还展示了使用离散时间 HIGS 在数字控制中对线性 NI 系统进行渐近稳定化。我们将离散时间双模和三模多 HIGS 控制器应用于一种双输入双输出的双级力传感器，该传感器具有轻阻尼共振模式。为验证理论发现，评估了闭环在时域和频域中的性能。实验结果表明，离散时间多 HIGS 有效抑制了共振，同时保持了良好的相位特性，凸显其作为稳健的非线性 NI 控制器用于 NI 系统数字控制的潜力。
引用
@article{arxiv.2604.10176,
title = {Digital Control of Negative Imaginary Systems Using Discrete-Time Multi-HIGS: Application to a Dual-Stage MEMS Force Sensor},
author = {Kanghong Shi and Diyako Dadkhah and Ian R. Petersen and S. O. Reza Moheimani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.10176},
year = {2026}
}
备注
11 pages, 7 figures