包郵復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)與狀態(tài)估計(jì)

作者：萬(wàn)雄波，吳敏，王子棟

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2023-03-01

開(kāi)本： B5 頁(yè)數(shù)： 232

本類(lèi)榜單：計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)銷(xiāo)量榜

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復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)與狀態(tài)估計(jì) 版權(quán)信息

ISBN：9787030628879
條形碼：9787030628879 ; 978-7-03-062887-9
裝幀：一般膠版紙
冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
重量：暫無(wú)
所屬分類(lèi)：
計(jì)算機(jī)/網(wǎng)絡(luò)
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網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)通信

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)與狀態(tài)估計(jì) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)第1章是緒論。第2章討論隨機(jī)丟包的離散時(shí)間無(wú)限分布時(shí)滯系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題。第3章討論具有丟包和時(shí)延的全局Lipschitz非線性系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題。第4章討論具有時(shí)延、丟包、介質(zhì)訪問(wèn)受限、量化等多種誘導(dǎo)現(xiàn)象的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題。第5章討論動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)通信的奇異攝動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題。第6章討論Round-Robin協(xié)議下的離散時(shí)間奇異攝動(dòng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)H∞狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題。第7章討論具有Markov時(shí)滯的離散時(shí)間基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)魯棒非脆弱H∞狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題。第8章討論Round-Robin協(xié)議下的離散時(shí)滯基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)指數(shù)*終有界狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題。第9章討論隨機(jī)通信協(xié)議下的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)有限時(shí)間和基于遞推方法的有限時(shí)域狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)與狀態(tài)估計(jì) 目錄

目錄
前言
主要符號(hào)表
第1章緒論 1
1.1 引言 1
1.2 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象及其建模 2
1.2.1 丟包 2
1.2.2 通信時(shí)滯 3
1.2.3 介質(zhì)訪問(wèn)受限 4
1.2.4 量化 5
1.2.5 多種不完整量測(cè) 6
1.3 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè) 6
1.4 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì) 8
1.4.1 復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)估計(jì) 8
1.4.2 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)估計(jì) 9
1.5 本書(shū)主要內(nèi)容 10
參考文獻(xiàn) 12
第2章隨機(jī)丟包的網(wǎng)絡(luò)化分布時(shí)滯系統(tǒng)故障檢測(cè) 26
2.1 引言 26
2.2 具有隨機(jī)丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)建模 27
2.2.1 系統(tǒng)模型 27
2.2.2 丟包現(xiàn)象與閉環(huán)系統(tǒng)建模 27
2.3 殘差評(píng)估函數(shù)與閾值 29
2.4 相關(guān)引理 29
2.5 H∞性能分析與故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 29
2.5.1H∞性能分析 30
2.5.2 故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 32
2.6 仿真實(shí)例 33
2.7 本章小結(jié) 35
參考文獻(xiàn) 35
第3章具有丟包和時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè) 39
3.1 引言 39
3.2 具有丟包和時(shí)滯的全局Lipschitz非線性系統(tǒng)故障檢測(cè) 40
3.2.1 丟包和時(shí)滯統(tǒng)一建模及問(wèn)題描述 40
3.2.2 H∞性能分析與故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 42
3.2.3 仿真實(shí)例 49
3.3 基于隱馬爾可夫模型的網(wǎng)絡(luò)化奇異攝動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè) 51
3.3.1 問(wèn)題描述 51
3.3.2 相關(guān)引理 54
3.3.3 H∞性能分析與隱馬爾可夫型故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 56
3.3.4 仿真實(shí)例 63
3.4 本章小結(jié) 66
參考文獻(xiàn) 66
第4章具有多種誘導(dǎo)現(xiàn)象的全局Lipschitz非線性系統(tǒng)故障檢測(cè) 70
4.1 引言 70
4.2 具有介質(zhì)訪問(wèn)受限、丟包和時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè) 71
4.2.1 基于切換、隨機(jī)與時(shí)滯方法的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)建模 71
4.2.2 殘差產(chǎn)生器與濾波誤差系統(tǒng) 72
4.2.3 H∞性能分析與模態(tài)相關(guān)故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 73
4.2.4 仿真實(shí)例 79
4.3 具有丟包、時(shí)滯及量化的全局Lipschitz非線性系統(tǒng)故障檢測(cè) 81
4.3.1 考慮丟包補(bǔ)償?shù)亩喾N網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象統(tǒng)一建模 81
4.3.2 H∞性能分析與模態(tài)相關(guān)故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 84
4.3.3 仿真實(shí)例 96
4.4 本章小結(jié) 98
參考文獻(xiàn) 98
第5章動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)的奇異攝動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè) 101
5.1 引言 101
5.2 事件觸發(fā)的奇異攝動(dòng)系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題 102
5.2.1 動(dòng)態(tài)事件觸發(fā)的模型描述 102
5.2.2 殘差產(chǎn)生器與濾波誤差系統(tǒng) 103
5.3 H∞性能分析與故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 104
5.3.1 H∞性能分析 105
5.3.2 故障檢測(cè)濾波器設(shè)計(jì) 107
5.4 仿真實(shí)例 108
5.5 本章小結(jié) 110
參考文獻(xiàn) 111
第6章 Round-Robin協(xié)議下的離散時(shí)間奇異攝動(dòng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)H∞狀態(tài)估計(jì) 113
6.1 引言 113
6.2 離散時(shí)間非線性奇異攝動(dòng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)H∞狀態(tài)估計(jì) 114
6.2.1 離散時(shí)間非線性奇異攝動(dòng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建模 114
6.2.2 非線性奇異攝動(dòng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題 115
6.2.3 H∞性能分析與狀態(tài)估計(jì)器設(shè)計(jì) 120
6.3 離散時(shí)間線性奇異攝動(dòng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)H∞狀態(tài)估計(jì) 126
6.3.1 線性奇異攝動(dòng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型及估計(jì)誤差系統(tǒng) 126
6.3.2 H∞性能分析與狀態(tài)估計(jì)器設(shè)計(jì) 127
6.4 仿真實(shí)例 128
6.5 本章小結(jié) 133
參考文獻(xiàn) 133
第7章馬爾可夫跳變時(shí)滯型基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)魯棒非脆弱H∞狀態(tài)估計(jì) 136
7.1 引言 136
7.2 具有馬爾可夫跳變時(shí)滯的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題 137
7.2.1 具有馬爾可夫跳變時(shí)滯的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)建模 137
7.2.2 狀態(tài)估計(jì)器及估計(jì)誤差系統(tǒng) 139
7.3 H∞性能分析及魯棒非脆弱估計(jì)器設(shè)計(jì) 142
7.3.1 H∞性能分析 142
7.3.2 狀態(tài)估計(jì)器設(shè)計(jì) 148
7.4 仿真實(shí)例 153
7.5 本章小結(jié) 159
參考文獻(xiàn) 159
第8章 Round-Robin協(xié)議下的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)*終有界狀態(tài)估計(jì) 161
8.1 引言 161
8.2 Round-Robin協(xié)議下的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題 162
8.2.1 離散時(shí)間基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型 162
8.2.2 估計(jì)器與估計(jì)誤差系統(tǒng) 163
8.3 估計(jì)性能分析與估計(jì)器設(shè)計(jì) 166
8.3.1 指數(shù)*終有界性分析 166
8.3.2 狀態(tài)估計(jì)器設(shè)計(jì) 172
8.4 仿真實(shí)例 175
8.5 本章小結(jié) 178
參考文獻(xiàn) 179
第9章隨機(jī)通信協(xié)議下的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)估計(jì) 181
9.1 引言 181
9.2 基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)有限時(shí)間H∞狀態(tài)估計(jì) 182
9.2.1 問(wèn)題描述 182
9.2.2 隨機(jī)H∞有限時(shí)間有界性分析與估計(jì)器設(shè)計(jì) 187
9.2.3 仿真實(shí)例 195
9.3 基于遞歸方法的量化H∞狀態(tài)估計(jì) 198
9.3.1 時(shí)變基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)建模與狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題 198
9.3.2 有限時(shí)域H∞性能分析與時(shí)變狀態(tài)估計(jì)器設(shè)計(jì) 205
9.3.3 仿真實(shí)例 214
9.4 本章小結(jié) 217
參考文獻(xiàn) 217

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復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)與狀態(tài)估計(jì) 節(jié)選

第1章緒論 1.1 引言復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)是指分布在不同區(qū)域的節(jié)點(diǎn)或部件（如傳感器、控制器和執(zhí)行器等）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交換與傳遞的系統(tǒng)，不僅包括采用數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的典型網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，也包括具有強(qiáng)耦合性和復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為的復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式相比，典型網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)由于采用數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包傳輸，帶來(lái)了諸多優(yōu)點(diǎn)，如布線成本降低、電纜重量減輕、能耗降低、安裝和維護(hù)方便、可靠性提高[1，2]等。復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)通常具有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以描述許多典型的人工系統(tǒng)和自然系統(tǒng)，如交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、生物網(wǎng)絡(luò)等。研究這類(lèi)復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)可以揭示其呈現(xiàn)的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)行為的內(nèi)在機(jī)理，便于對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析和設(shè)計(jì)。伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)在工業(yè)自動(dòng)化、移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)、無(wú)人飛行器、機(jī)器人、交通運(yùn)輸、自動(dòng)公路系統(tǒng)、遠(yuǎn)程外科手術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[3，4]，大量相關(guān)研究成果也見(jiàn)諸報(bào)道。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中，當(dāng)采用帶寬有限的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)測(cè)量輸出數(shù)據(jù)包時(shí)，將產(chǎn)生各種不完整量測(cè)現(xiàn)象。由于網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，某時(shí)刻可能只允許部分節(jié)點(diǎn)獲得網(wǎng)絡(luò)通信權(quán)限，這就需要考慮介質(zhì)訪問(wèn)受限的問(wèn)題；網(wǎng)絡(luò)擁塞、數(shù)據(jù)碰撞、節(jié)點(diǎn)故障等可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)包傳輸過(guò)程中信息延遲甚至丟失；有限的帶寬會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)率約束，因此系統(tǒng)的測(cè)量數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)量化才能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，這又導(dǎo)致量化誤差的產(chǎn)生。這些不完整量測(cè)現(xiàn)象不僅會(huì)降低系統(tǒng)性能，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)，同時(shí)增加了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的復(fù)雜性[5]。不考慮這些不完整量測(cè)現(xiàn)象，直接采用傳統(tǒng)控制理論和方法得出的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的結(jié)論顯然并不適用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，迫切需要在充分考慮各種不完整量測(cè)現(xiàn)象的前提下開(kāi)展復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的研究。作為提高系統(tǒng)安全性和可靠性的一項(xiàng)重要技術(shù)，故障檢測(cè)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)研究的重要方向。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)規(guī)模日益龐大、結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，一旦發(fā)生故障就可能導(dǎo)致巨大的危害。特別是近年來(lái)，火車(chē)追尾、飛機(jī)失事、廠礦爆炸等事故頻發(fā)，故障檢測(cè)問(wèn)題受到了更多的關(guān)注[6-10]。在實(shí)踐中，各種復(fù)雜因素的制約致使需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障檢測(cè)。例如，對(duì)于一些高輻射系統(tǒng)，人為近距離地獲取系統(tǒng)的測(cè)量輸出十分困難而且非常危險(xiǎn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸傳感器采集的數(shù)據(jù)包進(jìn)行遠(yuǎn)程故障檢測(cè)不失為一種好的方法，這就涉及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題。隨著復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用以及人們對(duì)系統(tǒng)安全性與可靠性要求的提高，其故障檢測(cè)問(wèn)題逐漸成為研究的熱點(diǎn)。狀態(tài)估計(jì)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)研究的另一個(gè)重要方向。在實(shí)踐和科學(xué)研究中，往往需要了解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)信息。例如，在生物制藥和醫(yī)學(xué)診斷中，了解基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)（genetic regulatory networks，GRN）這一復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)信息是十分必要的，不僅有利于揭示GRN復(fù)雜的調(diào)控機(jī)理，而且有利于針對(duì)性地對(duì)某些基因異常導(dǎo)致的疾病開(kāi)展藥物治療。此外，了解復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)便于設(shè)計(jì)控制律實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制。然而，對(duì)于許多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，往往只能獲得其測(cè)量輸出，而不能直接獲得狀態(tài)信息。由于受外界噪聲、測(cè)量時(shí)滯、測(cè)量丟失等因素的影響，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的測(cè)量輸出往往與系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài)差別很大。如何基于這些測(cè)量信息獲得復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的狀態(tài)信息，就涉及狀態(tài)估計(jì)的問(wèn)題。因此，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)也是迫切需要研究的重要問(wèn)題。綜上所述，本書(shū)將基于各種不完整量測(cè)現(xiàn)象的分析，探討復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)與狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題。 1.2 網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象及其建模網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中，有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬會(huì)導(dǎo)致各種網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象往往不僅使系統(tǒng)性能下降甚至失穩(wěn)，而且增加了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。為了對(duì)網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)進(jìn)行有效的分析和綜合，通常需要建立描述各種網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象的模型。典型的網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象及其建模方法概述如下。 1.2.1 丟包丟包是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中的常見(jiàn)現(xiàn)象，通常分為被動(dòng)丟包和主動(dòng)丟包。網(wǎng)絡(luò)擁塞、節(jié)點(diǎn)故障、連接中斷等原因?qū)е碌膩G包稱為被動(dòng)丟包，而由于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求，在接收到新的數(shù)據(jù)包后主動(dòng)放棄過(guò)時(shí)的數(shù)據(jù)包，這種丟包稱為主動(dòng)丟包。十幾年中，提出的描述丟包現(xiàn)象的模型有隨機(jī)模型、切換模型、時(shí)滯模型等，相關(guān)研究已取得了豐碩的成果[11-16]。伯努利隨機(jī)變量模型是一類(lèi)被廣泛采用的描述丟包現(xiàn)象的模型。基于該模型，文獻(xiàn)[12]研究了具有范數(shù)有界不確定性的隨機(jī)丟包的系統(tǒng)魯棒H∞控制問(wèn)題；文獻(xiàn)[13]和文獻(xiàn)[14]分別研究了測(cè)量丟失情形下具有范數(shù)有界不確定性的常時(shí)滯系統(tǒng)的魯棒H∞濾波和魯棒H∞控制問(wèn)題；文獻(xiàn)[15]研究了隨機(jī)測(cè)量丟失的范數(shù)有界不確定性系統(tǒng)的協(xié)方差約束控制問(wèn)題。此外，基于伯努利隨機(jī)變量模型，并考慮對(duì)象自身的非線性、模態(tài)切換等特性以及傳輸?shù)姆绞剑ㄈ鐔伟蚨喟值玫搅撕芏鄶U(kuò)展的結(jié)論。例如，考慮到測(cè)量丟失情形下的幾類(lèi)非線性系統(tǒng)，文獻(xiàn)[16].文獻(xiàn)[18]分別研究了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的H∞濾波、魯棒協(xié)方差約束濾波及H∞輸出反饋控制問(wèn)題；考慮到丟包導(dǎo)致的被控對(duì)象輸入和觀測(cè)器輸入的差異，文獻(xiàn)[19]討論了一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)化全局Lipschitz非線性系統(tǒng)基于觀測(cè)器的H∞控制問(wèn)題；文獻(xiàn)[20]研究了隨機(jī)測(cè)量丟失的離散時(shí)間切換系統(tǒng)的魯棒H∞濾波問(wèn)題；文獻(xiàn)[21]研究了多包傳輸情形下隨機(jī)丟包的一類(lèi)隨機(jī)非線性系統(tǒng)的魯棒濾波問(wèn)題。當(dāng)丟包發(fā)生時(shí)，通常可采用兩種補(bǔ)償方式，**種為0輸入補(bǔ)償，第二種為用*近一次到達(dá)的數(shù)據(jù)包補(bǔ)償當(dāng)前丟失的數(shù)據(jù)包，其中**種補(bǔ)償方式使用較多。第二種補(bǔ)償方式是由Sahebsara等[22，23]提出的。在文獻(xiàn)[22]和文獻(xiàn)[23]中，采用伯努利隨機(jī)變量模型并考慮第二種補(bǔ)償方式，分別研究了具有丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的*優(yōu)H∞濾波和*優(yōu)H2濾波問(wèn)題。采用具有第二種補(bǔ)償方式的丟包模型，獲得了很多擴(kuò)展的結(jié)果。例如，文獻(xiàn)[24]研究了具有丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的H∞控制問(wèn)題；文獻(xiàn)[25]研究了丟包和靜態(tài)量化下網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的輸出反饋控制問(wèn)題；文獻(xiàn)[26]研究了多包傳輸情形下隨機(jī)丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的H∞濾波問(wèn)題。此外，有學(xué)者專(zhuān)門(mén)致力于網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)丟包補(bǔ)償?shù)难芯俊＠纾墨I(xiàn)[27]充分利用閑置的傳輸信道來(lái)補(bǔ)償當(dāng)前信道的數(shù)據(jù)包丟失；文獻(xiàn)[28]提出三種方法（比例微分方法、比例二階微分方法、比例三階微分方法）補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)控制包丟失。除了上述隨機(jī)方法外，還可采用切換方法描述丟包。例如，文獻(xiàn)[29]采用切換序列描述從傳感器到濾波器通道的丟包，進(jìn)而研究了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的H∞濾波問(wèn)題；文獻(xiàn)[30]假定傳感器到控制器以及控制器到執(zhí)行器兩個(gè)通道都存在丟包，采用切換系統(tǒng)方法研究了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定問(wèn)題。時(shí)滯系統(tǒng)方法是處理網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)丟包問(wèn)題的另一類(lèi)重要方法。例如，文獻(xiàn)[31]將丟包描述成時(shí)變時(shí)滯，進(jìn)而研究了離散時(shí)間網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。 1.2.2 通信時(shí)滯通信時(shí)滯是導(dǎo)致復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)性能下降甚至失穩(wěn)的重要原因之一，因而一直是研究的熱點(diǎn)。處理通信時(shí)滯通常需要采用時(shí)滯系統(tǒng)相關(guān)方法，主要包括早期的伴隨使用特殊不等式的模型轉(zhuǎn)換方法[32-34]（這些不等式包括Park不等式[35]、Moon不等式[36]、Jensen不等式[37-39]等）、自由權(quán)矩陣方法[40-42]、時(shí)滯分解方法[43，44]，以及近年來(lái)提出的基于一些新的積分不等式[45-47]、有限項(xiàng)和不等式[48-50]的轉(zhuǎn)換方法等。具有通信時(shí)滯，尤其是隨機(jī)通信時(shí)滯的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的研究歷來(lái)受到高度關(guān)注。描述隨機(jī)通信時(shí)滯的常用方法之一是伯努利隨機(jī)變量方法。例如，采用伯努利隨機(jī)序列，Yang等[51]研究了從傳感器到控制器以及控制器到執(zhí)行器通道均存在隨機(jī)1步通信時(shí)滯的情況下網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的H∞控制問(wèn)題；進(jìn)一步地，文獻(xiàn)[52]研究了具有隨機(jī)1步通信時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的故障檢測(cè)問(wèn)題；文獻(xiàn)[53]討論了從傳感器到濾波器存在隨機(jī)1步通信時(shí)滯時(shí)網(wǎng)絡(luò)化離散時(shí)間系統(tǒng)的H∞濾波問(wèn)題；文獻(xiàn)[54]討論了具有隨機(jī)1步通信時(shí)滯的非線性隨機(jī)系統(tǒng)的H∞濾波問(wèn)題。上述文獻(xiàn)研究了具有隨機(jī)1步通信時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題，而在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中，由于各種因素的影響，數(shù)據(jù)包隨機(jī)發(fā)生的時(shí)滯往往不限于1步時(shí)滯。為此，文獻(xiàn)[55]研究了具有隨機(jī)傳感變時(shí)滯的連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的H∞輸出反饋控制問(wèn)題。描述隨機(jī)通信時(shí)滯的另一類(lèi)重要方法是馬爾可夫鏈方法。例如，Ma等[56]基于一種執(zhí)行器時(shí)間分段驅(qū)動(dòng)的方法，采用馬爾可夫鏈描述時(shí)滯，討論了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的均方指數(shù)穩(wěn)定問(wèn)題；霍志紅等[57]采用馬爾可夫鏈方法研究了一類(lèi)具有隨機(jī)時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的容錯(cuò)控制問(wèn)題；文獻(xiàn)[58]采用馬爾可夫鏈描述傳感器到控制器以及控制器到執(zhí)行器的通信時(shí)滯，在此基礎(chǔ)上研究了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的輸出反饋鎮(zhèn)定問(wèn)題；Yang等[59-61]也采用馬爾可夫鏈方法，獲得了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的一些重要研究成果。除了上述伯努利隨機(jī)變量方法和馬爾可夫鏈方法外，具有非一致分布特征的隨機(jī)時(shí)滯方法也得到了廣泛的研究。Gao等[62]假定時(shí)滯依據(jù)給定的概率取值于一個(gè)有限的集合，基于離散時(shí)間系統(tǒng)的該非一致分布模型，研究了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問(wèn)題。對(duì)于連續(xù)型時(shí)滯非一致分布情形，Peng等[63]研究了網(wǎng)絡(luò)化連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。上述網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的研究針對(duì)的大多是離散時(shí)間系統(tǒng)（文獻(xiàn)[55]、文獻(xiàn)[56]和文獻(xiàn)[63]除外）。在研究連續(xù)時(shí)間網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)時(shí)，文獻(xiàn)[55]和文獻(xiàn)[63]也是直接采用連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的形式展開(kāi)討論。但在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中，通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，因而需要將連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)進(jìn)行離散化。由于時(shí)滯的影響，如果不采取特殊的驅(qū)動(dòng)方法（如文獻(xiàn)[56]采用執(zhí)行器時(shí)間分段驅(qū)動(dòng)），離散化后的閉環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)矩陣往往是含有時(shí)滯的時(shí)變矩陣。常用的處理技巧是將該時(shí)變矩陣分離成范數(shù)有界不確定性或多面體不確定性的形式，進(jìn)而采用魯棒控制的方法進(jìn)行研究。例如，采用范數(shù)有界不確定性方法，文獻(xiàn)[64]討論了具有長(zhǎng)時(shí)滯的一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)化非線性系統(tǒng)的非脆弱控制問(wèn)題，文獻(xiàn)[65]研究了具有短時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化線性系統(tǒng)的鎮(zhèn)定問(wèn)題，文獻(xiàn)[66]研究了具有短時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的魯棒H∞觀測(cè)器和控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題；基于多面體不確定性方法，文獻(xiàn)[67]研究了具有長(zhǎng)時(shí)滯或短時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的故障檢測(cè)問(wèn)題。除上述隨機(jī)時(shí)滯方法和魯棒控制方法外，通信時(shí)滯的另一類(lèi)重要研究方法是切換系統(tǒng)方法。例如，Zhang等[68，69]將具有短時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)建模成切換系統(tǒng)，并采用平均駐留時(shí)間法，分別研究了網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的鎮(zhèn)定和H∞控制問(wèn)題。 1.2.3 介質(zhì)訪問(wèn)受限當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)資源有限，為了緩解多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)造成的數(shù)據(jù)沖突，需要采用一定的通信協(xié)議合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，使節(jié)點(diǎn)遵循既定的規(guī)律依次獲得通信權(quán)限。換言之，每時(shí)刻只有部分或唯一節(jié)點(diǎn)可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，即介質(zhì)訪問(wèn)受限。網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)介質(zhì)訪問(wèn)受限現(xiàn)象十分普遍。早期，通常采用周期性通信序列或切換序列描述介質(zhì)訪問(wèn)受限。例如，Wang等[6，7]采用周期通信序列調(diào)度節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，進(jìn)而研究了具有介質(zhì)訪問(wèn)受限的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)故障檢測(cè)問(wèn)題；宗群等[70]采用切換系統(tǒng)方法研究介質(zhì)訪問(wèn)受限下網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制器設(shè)計(jì)問(wèn)題。此外，在研究介質(zhì)訪問(wèn)受限時(shí)，還可同時(shí)考慮其他網(wǎng)絡(luò)誘導(dǎo)現(xiàn)象的影響。例如，文獻(xiàn)[71]采用切換系統(tǒng)方法描述介質(zhì)訪問(wèn)受限，并同時(shí)研究了具有介質(zhì)訪問(wèn)受限、量化以及丟包的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的H∞濾波問(wèn)題。近年來(lái)，針對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)中三類(lèi)典型通信協(xié)議，即輪轉(zhuǎn)（Round-Robin）協(xié)議[72-74]、試一次丟棄（try-once-discard，TOD）協(xié)議（或稱*大誤差優(yōu)先協(xié)議）[75-77]以及隨機(jī)通信協(xié)議（stochastic communication protocol，SCP）[78-80]，從通信協(xié)議的數(shù)學(xué)建模以及通信協(xié)議下網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的分析與綜合等方面，開(kāi)展了大量的研究工作。

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