网络控制系统的性能分析与设计PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 网络控制系统概述 1

1.2 网络控制系统的研究现状 3

1.2.1 网络控制系统的建模 4

1.2.2 网络控制系统的性能分析 6

1.2.3 网络控制系统的设计方法 7

1.3 研究现状分析及本书主要内容 8

参考文献 10

第2章 基于混杂系统理论的网络控制系统研究 18

2.1 引言 18

2.2 网络控制系统中的混杂现象 19

2.3 网络控制系统的混杂控制 20

2.4 有关概念与引理 22

2.4.1 混杂脉冲切换系统概述 22

2.4.2 混杂脉冲切换系统理论的有关结果 24

2.4.3 马尔可夫跳变系统理论的一些常用结果 28

2.5 本章小结 32

参考文献 32

第3章 基于切换系统理论的网络控制系统分析与设计 34

3.1 引言 34

3.2 有损网络控制系统的切换系统模型 34

3.2.1 离散情况 34

3.2.2 连续情况 35

3.3 有损网络控制系统基于切换系统模型的H∞鲁棒控制器设计 36

3.4 有损网络控制系统基于切换系统模型的保成本控制器设计 42

3.5 带时滞的网络化切换系统的鲁棒耗散控制设计 46

3.5.1 问题描述 46

3.5.2 耗散性分析 48

3.6 本章小结 52

参考文献 52

第4章 基于脉冲系统理论的网络控制系统分析与设计 55

4.1 引言 55

4.2 有损网络控制系统的脉冲系统模型 55

4.2.1 离散情况 55

4.2.2 连续情况 58

4.3 有损网络控制系统基于脉冲系统模型的鲁棒控制器设计 60

4.3.1 脉冲差分系统的稳定性结果 60

4.3.2 不确定有损网络控制系统的鲁棒镇定 62

4.4 有损网络控制系统基于脉冲系统模型的保成本控制器设计 65

4.5 网络化脉冲控制系统的分析与设计 71

4.5.1 丢包影响的NICS的渐近稳定性分析 72

4.5.2 带传输时延的NICS的渐近稳定性分析 75

4.5.3 带时延和丢包的NICS的渐近稳定性 78

4.5.4 带数据丢包的NICS的控制器设计 80

4.6 本章小结 82

参考文献 83

第5章 基于马尔可夫跳变系统理论的网络控制系统分析与设计 86

5.1 引言 86

5.2 基于马尔可夫跳变系统模型的NCS随机切换控制 86

5.2.1 低维随机切换控制器设计 88

5.2.2 基于贪婪算法的有限维随机切换控制器设计 92

5.2.3 基于贪婪算法的切换规则设计 101

5.3 基于马尔可夫跳变系统模型的NCS随机容错控制 103

5.3.1 问题描述 103

5.3.2 不确定网络控制系统稳定性分析 104

5.3.3 不确定网络切换控制系统稳定性分析 108

5.3.4 网络控制系统控制器可靠性分析及容错控制器设计 110

5.4 基于马尔可夫跳变系统模型的NCS多率控制 111

5.4.1 多率网络控制系统建模 112

5.4.2 网络控制系统稳定性分析 116

5.5 本章小结 122

参考文献 122

第6章 网络控制系统性能极限概述 125

6.1 引言 125

6.2 控制系统的跟踪问题 125

6.3 控制系统的跟踪性能极限 126

6.4 网络控制系统性能极限 128

6.5 符号说明 129

6.6 若干概念和引理 131

6.6.1 Parseval定理 131

6.6.2 Cauchy积分公式 131

6.6 多输入多输出对象传递函数的若干法则 131

6.6.4 互质分解 132

6.6.5 Youla参数化 133

6.6.6 多输入多输出系统的非最小相位零点和不稳定极点 133

6.6.7 全通与最小相位分解 135

6.7 本章小结 136

参考文献 137

第7章 基于脉冲干扰的网络控制系统跟踪性能极限 141

7.1 引言 141

7.2 最小控制能量 142

7.2.1 问题描述 142

7.2.2 单输入单输出情形 143

7.2.3 多输入多输出情形 147

7.2.4 两自由度控制系统的最小控制能量 150

7.3 单通道脉冲扰动下的跟踪性能极限 151

7.3.1 问题描述 151

7.3.2 跟踪性能极限分析 153

7.3.3 数值仿真 155

7.4 双通道脉冲扰动下的跟踪性能极限 156

7.4.1 问题描述 156

7.4.2 跟踪性能极限分析 157

7.4.3 数值仿真 161

7.5 本章小结 162

参考文献 163

第8章 基于高斯噪声的网络控制系统跟踪性能极限 164

8.1 引言 164

8.2 高斯噪声下网络控制系统跟踪性能极限 164

8.2.1 问题描述 164

8.2.2 高斯噪声下单位反馈网络控制系统跟踪性能极限 165

8.2.3 高斯噪声下两自由度控制器网络控制系统跟踪性能极限 171

8.2.4 数值仿真 172

8.3 高斯噪声下带宽有限网络控制系统跟踪性能极限 174

8.3.1 问题描述 174

8.3.2 基于带宽限制离散网络控制系统跟踪性能极限 176

8.3.3 数值仿真 180

8.4 本章小结 181

参考文献 182

第9章 含有编码器-解码器的网络控制系统最优跟踪性能 183

9.1 引言 183

9.2 问题描述 183

9.3 编码器-解码器存在于反馈通道中的系统最优跟踪性能 184

9.4 编码器-解码器存在于前馈通道中的系统最优跟踪性能 187

9.5 数值仿真 190

9.6 本章小结 192

参考文献 192

索引 195