受擾網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與時(shí)延復(fù)雜系統(tǒng)的分析與綜合 本書特色

隨著現(xiàn)代工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對控制系統(tǒng)中應(yīng)用共享數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求也與日俱增，尤其是德國提出的“工業(yè)4.0”更是強(qiáng)調(diào)普遍的互聯(lián)互通，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。將通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于控制系統(tǒng)是控制領(lǐng)域的一大進(jìn)步，更是當(dāng)前國家技術(shù)發(fā)展的重要課題。近年來，越來越多的學(xué)者加入到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究上來，總結(jié)出了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中復(fù)雜系統(tǒng)研究的三大核心內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的補(bǔ)償算法；網(wǎng)絡(luò)擁塞對系統(tǒng)性能的影響；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動力學(xué)控制算法。當(dāng)前，大多數(shù)研究集中在網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)時(shí)延、時(shí)變傳輸周期、數(shù)據(jù)包亂序與丟失、網(wǎng)絡(luò)調(diào)度、時(shí)鐘同步、網(wǎng)絡(luò)帶寬受限等方面，然而在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于網(wǎng)絡(luò)媒介的存在，極易出現(xiàn)各種外部擾動現(xiàn)象，而且人們更關(guān)心的是系統(tǒng)的暫態(tài)性能，因此受擾復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分析與綜合研究迫在眉睫。筆者針對執(zhí)行器飽和受限的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行有限時(shí)間穩(wěn)定性分析，把飽和系統(tǒng)理論、有限時(shí)間控制理論應(yīng)用到復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建立執(zhí)行器飽和受限復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有限時(shí)間分析與控制的理論和方法。非完整系統(tǒng)由于其在移動機(jī)器人、輪式車輛和欠驅(qū)動衛(wèi)星等領(lǐng)域的重要應(yīng)用而受到廣泛關(guān)注。由于物理和性能要求，許多實(shí)際系統(tǒng)在運(yùn)行過程中通常會受到狀態(tài)/輸出約束。受約束的系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)已成為一個重要的研究課題。而且，在許多實(shí)際應(yīng)用中，人們期望系統(tǒng)軌跡在有限時(shí)間內(nèi)收斂到平衡點(diǎn)。為此，筆者通過設(shè)計(jì)新穎的tan-型障礙Lyapunov函數(shù)來處理時(shí)變輸出約束，解決具有非匹配不確定性和時(shí)變輸出約束的鏈?zhǔn)椒峭暾到y(tǒng)的鎮(zhèn)定問題。在滿足輸出約束下，所設(shè)計(jì)控制器使得系統(tǒng)狀態(tài)在固定時(shí)間內(nèi)收斂到零點(diǎn)。另外，切換非線性系統(tǒng)作為典型的混雜動態(tài)系統(tǒng)，由于其在電力系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、飛機(jī)和交通系統(tǒng)控制中的廣泛應(yīng)用，在過去幾十年受到廣泛關(guān)注。許多實(shí)際應(yīng)用如導(dǎo)彈制導(dǎo)，都期望有預(yù)先設(shè)定的收斂時(shí)間。筆者研究了具有切換有理數(shù)冪階的一般切換非線性系統(tǒng)的全局預(yù)設(shè)時(shí)間控制與鎮(zhèn)定問題。首次開展切換非線性系統(tǒng)的全局預(yù)設(shè)時(shí)間鎮(zhèn)定研究，提出了新的時(shí)標(biāo)變換，并給出了基于公共坐標(biāo)變換的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。本書的出版受到河南省重點(diǎn)研發(fā)與推廣專項(xiàng)（科技攻關(guān)）項(xiàng)目、河南省高等學(xué)校青年骨干教師培養(yǎng)計(jì)劃（2019GGJS192）、河南省高等學(xué)校重點(diǎn)科研項(xiàng)目（23B110001）的支持。本書可作為信息與控制類專業(yè)研究生學(xué)習(xí)參考，也適用于其他相關(guān)領(lǐng)域研究生參考，還可供信息與控制及相關(guān)專業(yè)高等院校高年級大學(xué)生、教師和廣大科技工作者、工程技術(shù)人員參考。本書主要總結(jié)了筆者的主要研究工作，也借鑒了袁付順教授、高芳征博士的部分工作，在此一并表示感謝！由于筆者水平有限，不足之處在所難免，懇請讀者批評指正。