网络控制系统与控制策略

本书结合当今控制领域的研究热点，讲解了复杂系统的分层结构、计算机网络控制的基本原理和系统概貌、实时控制程序的设计方法，以及网络控制系统的实施方法。内容包括网络控制系统基础知识、网络传输延时、网络控制系统的稳定性分析与镇定策略、基于模型参考自适应的无刷直流电机网络控制传动系统、基于动态规划的网络控制系统最优状态反馈控制策略。 本书可作为高等院校控制理论与控制工程、系统工程、检测与自动化、通信工程、信息与计算科学、运筹学与控制论、计算机应用技术等相关专业的高年级本科生和研究生的专业参考书，也可供高等院校与科研院所从事网络控制系统研究的教师和科研人员参考。

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第1章绪论 001 1.1网络控制系统的发展历史 001 1.1.1自动控制理论的发展历史 001 1.1.2网络技术与控制系统 008 1.1.3物联网与自动控制系统 013 1.2网络控制系统的主要问题 014 1.2.1网络信息传输延时 015 1.2.2时钟同步 018 1.2.3数据包丢失与乱序 019 1.2.4网络调度 019 1.2.5单包传输与多包传输 020 1.2.6通信约束 021 1.3网络控制系统研究现状 021 1.3.1网络传输延时的检测与处理 021 1.3.2网络控制系统建模 024 1.3.3网络控制系统的稳定性分析 028 1.3.4网络控制系统的控制策略 031 1.4本书的工作 040 第2章网络传输延时 042 2.1网络传输延时的特性 042 2.2网络传输延时线性神经网络预测方法 048 2.2.1网络传输延时的线性神经网络预测原理 050 2.2.2网络传输延时的线性神经网络预测数值仿真 051 2.3小结 052 第3章网络控制系统的稳定性分析与镇定策略 054 3.1引言 054 3.2预备知识与模型描述 056 3.2.1预备知识 056 3.2.2系统建模 057 3.3状态反馈闭环网络控制系统稳定性分析 061 3.4输出反馈闭环网络控制系统稳定性分析 069 3.5状态反馈闭环网络控制系统镇定策略 078 3.6数值仿真 084 3.7小结 086 第4章基于模型参考自适应的无刷直流电机网络控制传动系统 087 4.1模型参考自适应控制的基本概念 087 4.2无刷直流电动机的数学模型 089 4.3离散系统Narendra模型参考自适应控制 095 4.3.1Narendra模型参考自适应控制器设计 095 4.3.2数值仿真 097 4.4基于网络传输延时预测的模型参考自适应控制 100 4.4.1对象模型已知的模型参考自适应控制器设计 100 4.4.2数值仿真 102 4.5小结 105 第5章基于动态规划的网络控制系统最优状态反馈控制策略 106 5.1动态规划最优状态反馈控制策略的基本概念 106 5.2动态规划最优化方法在网络控制系统中的应用 110 5.2.1网络控制系统状态反馈控制器的设计 110 5.2.2存在的问题 114 5.3基于执行器节点时间驱动的动态规划最优化方法 115 5.3.1基本原理 115 5.3.2数值仿真 117 5.4基于网络传输延时在线预测的动态规划最优化方法 120 5.4.1基本原理 120 5.4.2数值仿真 121 5.5小结 123 第6章总结与展望 125 6.1总结 125 6.2展望 126 参考文献 128