網絡控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 網絡控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 時延及丟包 2
1.2.2 最優(yōu)控制 4
1.2.3 通信受限 4
1.2.4 容錯與故障檢測 5
1.2.5 預測控制 5
1.2.6 跟蹤控制 6
1.2.7 變采樣周期 6
1.2.8 其他典型問題 7
1.3 網絡控制系統(tǒng)研究的熱點問題 8
1.4 本書主要內容 11
1.5 本章小結 14
參考文獻 14
第2章 預備知識 25
2.1 網絡控制系統(tǒng)H1性能指標 25
2.2 主要引理 26
2.3 本章小結 27
參考文獻 27
第3章 變采樣周期網絡控制系統(tǒng)H1控制 28
3.1 引言 28
3.2 長時延多丟包被動時變采樣周期網絡控制系統(tǒng)設計 28
3.2.1 問題描述 29
3.2.2 時變采樣周期網絡控制系統(tǒng)H1控制器設計 30
3.2.3 數(shù)值算例 39
3.3 被動時變采樣周期網絡控制系統(tǒng)綜合 41
3.3.1 問題描述 42
3.3.2 H1性能優(yōu)化與控制器設計 43
3.3.3 數(shù)值算例 53
3.4 主動時變采樣周期網絡控制系統(tǒng)設計 55
3.4.1 問題描述 56
3.4.2 無丟包補償系統(tǒng)的H1控制器設計 58
3.4.3 具有丟包補償系統(tǒng)的H1控制器設計 62
3.4.4 數(shù)值算例 65
3.5 主動變采樣網絡控制系統(tǒng)故障檢測濾波器設計 67
3.5.1 基于主動變采樣的網絡控制系統(tǒng)建模 69
3.5.2 故障檢測濾波器設計 71
3.5.3 數(shù)值算例 77
3.6 本章小結 80
參考文獻 81
第4章 隨機時延網絡控制系統(tǒng)的性能優(yōu)化 85
4.1 引言 85
4.2 基于時延切換的網絡控制系統(tǒng)設計 85
4.2.1 問題描述 85
4.2.2 基于時延切換的H1性能優(yōu)化與控制器設計 87
4.2.3 基于參數(shù)不確定性的H1控制器設計 89
4.2.4 數(shù)值算例 92
4.3 時延切換與參數(shù)不確定性相結合的網絡控制系統(tǒng)設計 93
4.3.1 問題描述 93
4.3.2 時延切換與參數(shù)不確定性相結合的H1控制器設計 97
4.3.3 數(shù)值算例 107
4.4 本章小結 110
參考文獻 110
第5章 基于預測及線性估計的丟包補償 113
5.1 引言 113
5.2 基于預測控制的時延及丟包補償 114
5.2.1 問題描述 114
5.2.2 狀態(tài)反饋網絡控制系統(tǒng)的H1控制器設計 116
5.2.3 基于觀測器的H1控制器設計 120
5.2.4 數(shù)值算例 123
5.3 基于線性估計的時延及丟包補償 125
5.3.1 問題描述 125
5.3.2 基于時延切換的H1控制器設計 128
5.3.3 時延切換與參數(shù)不確定性相結合的H1控制器設計 131
5.3.4 數(shù)值算例 136
5.4 本章小結 137
參考文獻 138
第6章 基于信道共享的丟包補償 140
6.1 引言 140
6.2 問題描述 140
6.3 網絡控制系統(tǒng)H1性能分析及控制器設計 142
6.3.1 多共享信道網絡控制系統(tǒng) 142
6.3.2 單信道網絡控制系統(tǒng) 151
6.4 數(shù)值算例 153
6.5 本章小結 155
參考文獻 155
第7章 網絡控制系統(tǒng)的輸出跟蹤控制 156
7.1 引言 156
7.2 問題描述 156
7.2.1 常數(shù)采樣周期網絡控制系統(tǒng)擴展閉環(huán)模型 157
7.2.2 時變采樣周期網絡控制系統(tǒng)擴展閉環(huán)模型 158
7.3 H1輸出跟蹤性能分析及控制器設計 160
7.3.1 常數(shù)采樣周期網絡控制系統(tǒng) 160
7.3.2 時變采樣周期網絡控制系統(tǒng) 169
7.4 數(shù)值算例 171
7.5 本章小結 175
參考文獻 175
第8章 有限信道及數(shù)據(jù)漂移網絡控制系統(tǒng)控制器設計 177
8.1 引言 177
8.2 離散時間網絡控制系統(tǒng)建模 178
8.3 H1性能分析 183
8.4 控制器設計 192
8.5 數(shù)值算例 196
8.6 本章小結 199
參考文獻 199
第9章 基于觀測器的建模與控制器設計 202
9.1 引言 202
9.2 基于觀測器的連續(xù)時間網絡控制系統(tǒng)建模 203
9.3 基于觀測器的控制器設計 208
9.4 對現(xiàn)有結果的改進 214
9.5 數(shù)值算例 215
9.6 本章小結 217
參考文獻 218
第10章 結論與展望 221