网络基本通信约束下的系统性能极限分析与设计

本书介绍网络基本通信约束（网络噪声、网络带宽、信道衰落、编码解码和量化等）下的网络系统性能极限与有关性质。借助通信理论、频域分析方法、时域分析方法和互质分解、内外分解、全通分解、尤拉参数化等技术手段，揭示网络系统性能极限与网络基本通信约束和控制对象本身固有特性间的内在定量关系和内在联系，并介绍连续系统、离散系统、单向通道、双向通道、单通道和多通道等多种模式下网络系统的性能极限，为网络系统设计和控制器设计提供理论支撑和指导。 本书可作为从事自动控制和通信网络工作的科研人员、工程技术人员，以及高等院校自动化及相关专业教师、高年级本科生和研究生的参考用书。

陈超洋，工学博士，湖南科技大学信息与电气工程学院副教授，复杂系统分析与控制研究所所长。2018-2021年度湘潭市科技创新智库首批入库专家。湘潭市首批高层次人才D类人才。湖南科技大学“高层次人才发展支持计划”奋进学者。国家自然科学基金函评专家、湖南省科技厅科技咨询与评审专家。主持国家自然科学基金2项及其他国家和地方项目近十项，在国际权威期刊发表学术论文40余篇，其中20余篇SCl收录。6篇EI收录。现为中国自动化学会青年工作委员会常务委员。TCCT网络化控制系统学组委员，IEEE会员，美国计算机学会（ACM）会员，国际工业与应用数学协会（SIAM）会员。中国计算机学会（CCF）会员。湖南省仪器仪表学会理事；担任多种国际期刊评审。

第1章 绪论 1.1 引言 1.2 经典控制系统的性能极限问题描述 1.3 网络化控制系统的性能极限研究概述与分析 1.4 本书的主要研究内容 参考文献 第2章 有关预备知识 2.1 引言 2.2 符号说明 2.3 若干引理和公式 2.4 若干规则及分解 2.5 尤拉参数化 2.6 本章小结 参考文献 第3章 有色噪声和带宽约束下系统跟踪性能极限 3.1 引言 3.2 模型与问题描述 3.3 带有色高斯带宽受限信道系统的性能极限 3.4 系统镇定和跟踪性能与信道特性关系分析 3.5 数值例子与仿真研究 3.6 本章小结 参考文献 第4章 双通道约束信道下系统跟踪性能极限 4.1 引言 4.2 双通道模型及问题描述 4.3 双通道有色噪声受限信道下的系统跟踪性能 4.4 仿真研究 4.5 本章小结 参考文献 第5章 量化和噪声约束下系统跟踪性能极限 5.1 引言 5.2 量化模型及其问题描述 5.3 带网络噪声和量化输入的系统跟踪性能极限 5.4 数值例子与仿真 5.5 本章小结 参考文献 第6章 新型权衡性能指标下系统跟踪性能极限 6.1 引言 6.2 单参数网络化控制系统性能权衡极限 6.2.1 问题描述 6.2.2 控制系统性能极限求解 6.3 双参数网络化控制系统性能权衡极限 6.3.1 问题描述 6.3.2 控制系统性能极限求解 6.4 仿真研究 6.5 本章小结 参考文献 第7章 衰落信道下的系统性能极限 7.1 引言 7.2 问题描述和基本知识 7.3 基于单参数控制结构的性能极限研究 7.3.1 单参数控制结构的状态反馈调节性能极限 7.3.2 单参数控制结构的输出反馈调节性能极限 7.4 基于双参数控制结构的性能极限研究 7.4.1 双参数状态反馈调节性能极限 7.4.2 双参数输出反馈调节性能极限 7.5 仿真研究 7.6 本章小结 参考文献 第8章 双通道量化的离散系统跟踪性能极限 8.1 引言 8.2 双通道量化模型及问题描述 8.3 带量化的离散时间系统的跟踪性能极限 8.4 本章小结 参考文献 第9章 采样控制系统的跟踪性能极限 9.1 引言 9.2 基本假设与模型描述 9.3 FR提升技术与传递函数表达式 9.4 能量的阶跃信号跟踪性能极限 9.4.1 单自由度控制结构跟踪性能极限 9.4.2 双自由度控制结构跟踪性能极限 9.5 其他类型信号跟踪性能极限 9.5.1 复正弦信号跟踪性能极限 9.5.2 实正弦信号跟踪性能极限 9.5.3 斜坡信号跟踪性能极限 9.6 数值仿真 9.7 本章小结 参考文献 第10章 总结与展望 10.1 全书总结 10.2 研究展望