第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 控制系统的性能极限 2
1.3 网络化控制系统的特点及基本问题 4
1.3.1 网络化控制系统的特点 4
1.3.2 网络化控制系统基本问题 6
1.4 国内外研究概况 7
1.5 本书的主要内容 10
参考文献 11
第2章 基于数据丢包网络化控制系统的稳定性及性能极限 17
2.1 引言 17
2.2 基于数据丢包的网络化控制系统稳定性分析 18
2.2.1 问题描述 18
2.2.2 网络化控制系统稳定性分析 19
2.2.3 数值仿真 22
2.3 基于数据丢包的网络化控制系统性能极限 23
2.3.1 问题描述 23
2.3.2 数据丢包下网络化控制系统跟踪性能极限与设计 24
2.3.3 数值仿真 28
2.4 本章小结 29
参考文献 30
第3章 基于诱导时延约束网络化控制系统性能极限 32
3.1 引言 32
3.2 基于诱导时延网络化控制系统性能极限 32
3.2.1 问题描述 32
3.2.2 基于前向通道诱导时延网络化控制系统性能极限 33
3.2.3 基于反馈通道诱导时延离散系统性能极限 36
3.2.4 仿真实例分析 40
3.3 基于网络时延和数据丢包约束网络化控制系统性能极限 41
3.3.1 问题描述 41
3.3.2 不考虑信道输入能量受限下的性能极限 43
3.3.3 考虑信道输入能量受限下网络化控制系统性能极限 46
3.3.4 数值仿真 49
3.4 基于网络带宽和时延约束网络化控制系统性能极限 52
3.4.1 问题描述 52
3.4.2 反馈通道中存在网络诱导时延及带宽限制 54
3.4.3 前向通道存在网络诱导时延及反馈通道存在带宽限制 57
3.4.4 仿真分析 59
3.5 基于时延和信道能量受限网络化控制系统性能极限 60
3.5.1 问题描述 60
3.5.2 基于通信时延和信道能量受限系统性能极限 62
3.5.3 仿真分析 66
3.6 本章小结 67
参考文献 68
第4章 基于网络容量约束网络化控制系统性能极限 70
4.1 引言 70
4.2 网络容量受限下网络化控制系统性能极限 70
4.2.1 问题描述 70
4.2.2 基于网络容量约束网络化控制系统性能极限 72
4.2.3 仿真分析 76
4.3 基于信噪比约束网络化控制系统性能极限 77
4.3.1 问题描述 77
4.3.2 基于SNR约束的单自由度跟踪性能极限 80
4.3.3 基于SNR约束的双自由度性能极限 81
4.3.4 数值仿真 85
4.4 本章小结 86
参考文献 86
第5章 基于带宽约束网络化控制系统性能极限 87
5.1 引言 87
5.2 问题描述 87
5.3 基于通信带宽约束和编码设计性能极限 90
5.4 数值仿真 96
5.5 本章小结 98
参考文献 98
第6章 基于编码约束网络化控制系统性能极限 99
6.1 引言 99
6.2 基于编码和白噪声约束下网络化控制系统性能极限 99
6.2.1 问题描述 99
6.2.2 单自由度控制器下网络化控制系统性能极限 101
6.2.3 双自由度控制器下网络化控制系统性能极限 105
6.2.4 仿真分析 110
6.3 基于编码和带宽约束网络化控制系统性能极限 111
6.3.1 问题描述 111
6.3.2 带宽约束和编码影响多变量系统性能极限 112
6.3.3 双通道带宽约束和编码影响系统性能极限 118
6.3.4 数值仿真 120
6.4 本章小结 123
参考文献 123
第7章 基于量化影响网络化控制系统性能极限 125
7.1 引言 125
7.2 量化影响下的网络化控制系统跟踪性能极限 125
7.2.1 问题描述 125
7.2.2 基于量化影响的多变量网络化控制系统跟踪性能极限 128
7.2.3 基于量化和能量受限下多变量网络化控制系统性能极限 132
7.3 基于量化和丢包约束的网络化控制系统性能极限 136
7.3.1 问题描述 136
7.3.2 基于量化和丢包限制网络化控制系统性能极限 137
7.4 数值仿真 140
7.5 本章小结 144
参考文献 144
第8章 双向通道白噪声和编码约束网络化控制系统性能极限 145
8.1 引言 145
8.2 双向通道白噪声和编码约束多变量控制系统性能极限 145
8.2.1 问题描述 145
8.2.2 多输入多输出网络化控制系统跟踪性能极限 147
8.3 单输入单输出网络化控制系统跟踪性能极限 151
8.3.1 问题描述 151
8.3.2 双向通道噪声约束网络化控制系统跟踪性能极限 153
8.4 数值仿真 156
8.5 本章小结 156
参考文献 157
第9章 基于通信约束网络化控制系统修改性能极限 158
9.1 引言 158
9.2 基于白噪声约束网络化控制系统修改性能极限 158
9.2.1 问题描述 158
9.2.2 单自由度控制器下控制系统修改跟踪性能极限 160
9.2.3 双自由度控制器下控制系统修改跟踪性能极限 165
9.3 基于控制器和滤波器协调设计修改性能极限 169
9.4 仿真分析 175
9.5 本章小结 182
参考文献 182