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分而弃之:非线性系统保证状态边界的快速收紧

系统与控制 2026-04-14 v1 系统与控制

摘要

我们提出一种简单而有效的分而弃之(DD)方法,用于非线性离散时间系统的保证状态估计。我们的方法迭代地细分状态的区间包络,并使用均值包络将其随时间向前传播。核心思想是依赖简单集合的重复细化,而不是更复杂的集合表示,从而得到一个易于实现且易于集成到现有框架中的观测器。我们的分而弃之策略利用了可以提前丢弃许多集合的特点,并限制了维护集合的数量,从而实现了低计算成本,其复杂度仅随状态维度二次方增长。所提出的方法在先前用于比较保证观测器的非线性基准问题上进行了评估,在计算效率和包络紧度方面均优于最先进的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.11336,
  title  = {Divide and Discard: Fast Tightening of Guaranteed State Bounds for Nonlinear Systems},
  author = {Nico Holzinger and Matthias Althoff},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.11336},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, submitted to CDC