网络控制系统的分析与综合

本书比较全面地介绍了本书作者和国内外学者近年来在网络控制系统分析和综合方面的研究成果。书中介绍了网络控制系统的离散时间系统模型和连续时间系统模型的建立方法和稳定性分析，基于模型的镇定控制、预测控制、量化控制和滤波器设计，并介绍了网络控制的联合设计和无线网络控制系统的跨层设计方法。最后还介绍了网络控制系统的仿真方法。本书可作为信息与控制类研究生教材，也适合其他相关领域研究生参考，还可供信息与控制类以及相关专业高等院校高年级大学生、教师和广大科技工作者、工程技术人员参考。

前言
符号集
第1章 概述 1
1.1 引言 1
1.2 网络控制系统的结构 2
1.3 网络控制系统的特点及影响因素 3
1.4 国内外研究概况 6
1.5 本书的主要内容 9
第2章 网络控制系统的建模与稳定性分析 11
2.1 离散时间系统模型与稳定性分析 11
2.1.1 仅考虑网络延迟的影响 12
2.1.2 仅考虑数据丢包的影响 17
2.2 连续时间系统模型与稳定性分析 28
第3章 基于模型的反馈控制设计 40
3.1 基于离散时间模型的反馈控制设计 40
3.1.1 模型依赖设计方法 40
3.1.2 基于有界数据丢包率的设计方法 45
3.1.3 随机很优控制设计方法 51
3.1.4 时滞相关设计方法 58
3.2 基于连续时间模型的反馈控制设计 67
3.2.1 模型依赖设计方法 67
3.2.2 时滞相关设计方法 73
第4章 网络控制的联合设计方法 85
4.1 网络控制系统中的辅助调度方法 85
4.1.1 网络调度策略的基本概念 86
4.1.2 RM静态采样周期调度算法 88
4.1.3 MEF-TOD动态调度算法 91
4.1.4 网络控制中的模糊增益调制方法 94
4.2 控制器与QoS协作设计 97
4.2.1 基于网络QoS的保成本控制器设计 97
4.2.2 基于网络QoS的网络控制器优化设计 105
第5章 网络控制的预测设计方法 111
5.1 单输入-单输出系统的网络预测控制设计 111
5.1.1 网络预测控制器结构设计 111
5.1.2 预测控制产生器设计 111
5.1.3 网络延迟补偿器设计 114
5.1.4 网络预测控制系统的实现 115
5.2 多输入-多输出系统的网络预测控制器设计 116
5.2.1 具有非理想网络QoS补偿的NCS结构 116
5.2.2 基于预测模型的控制信号选择策略 118
5.2.3 网络预测控制稳定性分析 121
第6章 网络控制系统的量化控制 125
6.1 时不变量化控制 125
6.1.1 对数量化器 125
6.1.2 离散系统的对数量化镇定控制 127
6.1.3 离散系统的对数量化保成本控制 134
6.1.4 离散系统的对数量化H∞控制 136
6.1.5 广义时滞系统的对数量化保成本控制 139
6.1.6 非理想网络环境下连续系统的对数量化控制 158
6.2 时变量化控制 178
6.2.1 时变量化器 178
6.2.2 线性连续系统的时变量化控制 179
第7章 网络控制系统的滤波器设计 198
7.1 远程滤波器的设计 198
7.1.1 滤波器系统结构 198
7.1.2 滤波误差的动态特性 199
7.1.3 调度器策略 201
7.1.4 稳定性分析 202
7.2 H∞滤波器的设计 207
7.2.1 连续NCS的H∞滤波器设计 207
7.2.2 离散NCS的H∞滤波器设计 219
第8章 无线网络控制系统的跨层设计 226
8.1 无线网络基本结构和特点 226
8.2 跨层设计方法 228
8.3 无线网络控制系统 230
8.4 无线网络控制系统的跨层设计 231
8.4.1 无线网络信道模型 232
8.4.2 控制系统描述 234
8.4.3 跨层设计 238
第9章 网络控制系统仿真 243
9.1 网络控制系统仿真工具箱TrueTime 243
9.1.1 TrueTime简介 243
9.1.2 TrueTime启动与安装 243
9.1.3 网络模块的设置 245
9.1.4 TrueTime有线网络模块 246
9.1.5 TrueTime无线网模块 247
9.1.6 TrueTime应用示例 249
9.2 网络模拟器NS 2255
9.2.1 NS2原理概述 256
9.2.2 NS2的安装方式 257
9.2.3 NS2构成模块 257
9.2.4 功能示意图 258
9.2.5 使用NS2进行网络模拟的一般过程 259
9.3 网络控制仿真包NCS_simu 260
参考文献 261