網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)隨機時延研究

定　價：￥68.00

作　者：	葛愿
出版社：	中國紡織出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787518079223	出版時間：	2020-11-01	包裝：
開本：	16開	頁數(shù)：	227	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　隨著網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于智能制造、航空航天、智慧交通、遠程醫(yī)療等領域。隨機時延是網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)研究與應用中亟待解決的根本問題。本書深入分析了網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的隨機時延特征，提出了基于隱馬爾可夫模型的隨機時延建模方法，在此基礎上研究了前向通道（控制器到執(zhí)行器）的隨機時延預測方法，并設計狀態(tài)反饋控制器和輸出反饋控制器對隨機時延進行補償，降低隨機時延對網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)性能的影響。最后基于實時仿真工具TrueTime搭建網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)仿真實驗平臺，對本書研究方法的有效性和優(yōu)越性進行了驗證。本書可作為高等院校控制科學與工程、信息與通信工程、電氣工程等專業(yè)參考書，也可供相關領域的科研人員參考。

作者簡介

　　葛愿，男，江蘇徐州人，博士，教授，碩士生導師，安徽省學術與技術帶頭人后備人選。主要從事網(wǎng)絡化系統(tǒng)分析與控制研究，主持完成國家自然科學基金面上項目、國家自然科學基金青年基金項目、安徽省對外科技合作項目、安徽省自然科學基金項目、安徽省高校學科（專業(yè)）拔尖人才學術資助項目等***、省部級項目10余項；主持完成企業(yè)產(chǎn)學研項目10余項。發(fā)表學術論文60余篇，其中SCI、EI收錄30余篇，授權發(fā)明專利5項，獲省科學技術獎三等獎1項、省教學成果獎三等獎1項。

圖書目錄

第1章緒論
1.1 引言
1.2 NCS基本概念
1.3 NCS基本問題
1.3.1 網(wǎng)絡誘導時延
1.3.2 數(shù)據(jù)包丟失
1.3.3 多包傳輸與數(shù)據(jù)包時序錯亂
1.3.4 時鐘異步與節(jié)點驅動
1.3.5 帶寬受限與網(wǎng)絡調度
1.4 NCS定常時延模型
1.5 NCS隨機時延模型
1.5.1 隨機控制
1.5.2 魯棒控制
1.5.3 預測控制
1.6 NCS馬爾可夫鏈時延模型
1.6.1 僅考慮S—C時延或C—A時延
1.6.2 同時考慮S—C時延和C—A時延
1.7 NCS隱馬爾可夫時延模型
1.7.1 隨機時延
1.7.2 Markov鏈隨機時延
1.7.3 HMM時延
1.7.4 S-A時延
1.7.5 DTHMM時延
1.8 主要研究內(nèi)容
1.8.1 隨機時延的量化、建模與預測
1.8.2 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)的建模與控制
1.8.3 仿真平臺設計與實現(xiàn)
第2章預備知識
2.1 引言
2.2 隱馬爾可夫模型
2.2.1 馬爾可夫鏈
2.2.2 隱馬爾可夫模型基本概念
2.2.3 隱馬爾可夫模型分類及基本問題
2.3 馬爾可夫跳變線性系統(tǒng)
2.4 線性矩陣不等式
2.5 阻尼復擺
2.6 相關引理證明
2.6.1 Schur補引理
2.6.2 Rayleigh熵引理
2.6.3 Jensen不等式引理
2.6.4 Lagrange乘數(shù)法
2.7 符號說明
2.8 本章小結
第3章基于DTHMM的網(wǎng)絡時延建模與預測
3.1 引言
3.2 網(wǎng)絡時延量化
3.2.1 平均量化
3.2.2 基于K-均值聚類的量化
3.3 網(wǎng)絡時延建模
3.3.1 隱馬爾可夫時延模型
3.3.2 模型參數(shù)估計
3.4 網(wǎng)絡時延預測
3.4.1 基于平均量化的時延預測
3.4.2 基于K-均值聚類量化的時延預測
3.5 仿真實驗
3.6 本章小結
第4章基于DTHMM的NCS狀態(tài)反饋控制
4.1 引言
4.2 馬爾可夫跳變線性系統(tǒng)模型
4.3 系統(tǒng)隨機穩(wěn)定條件研究
4.4 狀態(tài)反饋控制器設計
4.5 仿真實驗
4.6 本章小結
第5章基于DTHMM的NCS最優(yōu)控制
5.1 引言
5.2 增廣狀態(tài)系統(tǒng)模型
5.3 最優(yōu)控制器設計
5.3.1 最優(yōu)控制器設計引理
5.3.2 引理證明
5.4 穩(wěn)定性分析
5.4.1 Rayleigh熵引理
5.4.2 引理證明
5.5 仿真實驗
5.6 本章小結
第6章基于SCHMM的網(wǎng)絡時延建模、預測與補償
6.1 引言
6.2 問題描述
6.3 建立SCHMM時延建模
6.3.1 SCHMM模型推導
6.3.2 SCHMM模型初步參數(shù)估計
6.3.3 定義說明
6.4 網(wǎng)絡時延預測
6.5 網(wǎng)絡時延補償
6.5.1 最優(yōu)控制器設計
6.5.2 系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷
6.6 仿真實驗
6.7 本章小結
6.7.1 建立了網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)隨機時延的半連續(xù)隱馬爾可夫模型
6.7.2 預測了網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)前向通道的隨機時延
6.7.3 補償了網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)前、后向通道的隨機時延
第7章 HMM時延模型初始化
7.1 引言
7.2 HMM時延模型
7.2.1 DTHMM時延模型參數(shù)的說明
7.2.2 SCHMM時延模型參數(shù)的說明
7.3 HMM時延模型初始化
7.3.1 DTHMM初始化
7.3.2 SCHMM初始化
7.4 仿真實驗
7.5 本章小結
第8章基于TureTime的NCS仿真平臺設計
8.1 引言
8.2 TureTimel.5 工具箱簡介
8.2.1 Kemel模塊
8.2.2 Network模塊
8.3 網(wǎng)絡化控制系統(tǒng)仿真平臺設計
8.3.1 傳感器
8.3.2 控制器
8.3.3 執(zhí)行器
8.3.4 干擾節(jié)點
8.3.5 網(wǎng)絡模塊
8.4 基于隱馬爾可夫模型的NCS建模與控制算法設計
8.5 本章小結
參考文獻