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“數字浪潮:工業互聯網先進技術”叢書--面向工業網絡系統的分布式協同控制 版權信息
- ISBN：9787122434616
- 條形碼：9787122434616 ; 978-7-122-43461-6
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
“數字浪潮:工業互聯網先進技術”叢書--面向工業網絡系統的分布式協同控制 本書特色
本書面向工業網絡系統通信的高效性和運行的安全性實際需求，從多智能體系統建模的角度，系統的介紹面向工業網絡系統分布式協同控制方法。
“數字浪潮:工業互聯網先進技術”叢書--面向工業網絡系統的分布式協同控制 內容簡介
本書面向工業網絡系統通信高效性和運行安全性的實際需求，從多智能體系統的角度，系統地介紹面向工業網絡系統的分布式協同控制方法。首先介紹了工業網絡系統的內涵、架構與調控問題，概述了工業網絡系統的分布式協同控制方案以及相關研究現狀；接著從脈沖控制、采樣控制、靜態事件觸發控制、動態事件觸發控制、接近分布式事件觸發控制和安全控制等方面詳細介紹了分布式調控策略與應用。本書內容自成體系，旨在向讀者展示工業網絡系統分布式協同控制的基礎理論和近期新的研究方法。 本書可為工業網絡系統及其相關研究領域的科研工作者、工程技術人員提供參考，也可作為高等院校控制科學與工程、系統科學、計算機應用技術、人工智能科學與工程等學科的研究生教材與教學參考用書。
“數字浪潮:工業互聯網先進技術”叢書--面向工業網絡系統的分布式協同控制 目錄
第1章 緒論 001
1.1 工業網絡系統概述 002
1.1.1 工業網絡系統的內涵 002
1.1.2 工業網絡系統的架構 002
1.1.3 工業網絡系統的調控 004
1.2 分布式協同控制 007
1.2.1 分布式脈沖控制 007
1.2.2 分布式采樣控制 008
1.2.3 事件觸發控制 009
1.2.4 安全控制 011
1.3 本章小結 014
參考文獻 014
第2章 分布式脈沖控制 021
2.1 概述 022
2.2 同質多智能體系統的分布式脈沖控制 023
2.2.1 模型描述 023
2.2.2 分布式脈沖控制下領導者-跟隨一致性分析 026
2.2.3 脈沖牽制可控性 034
2.2.4 脈沖反饋增益設計 035
2.3 網絡化多智能體系統的分布式延時脈沖控制 036
2.3.1 模型描述 036
2.3.2 分布式延時脈沖控制下領導者-跟隨一致性分析 037
2.3.3 脈沖間隔與網絡參數設計 046
2.3.4 數值仿真 049
2.4 異質多智能體系統的分布式脈沖控制 052
2.4.1 模型描述 052
2.4.2 異質多智能體系統的有界一致分析 053
2.4.3 誤差上界優化 060
2.4.4 給定誤差上界下的脈沖間隔與網絡參數設計 064
2.4.5 數值仿真 066
2.5 本章小結 071
參考文獻 072
第3章 分布式采樣控制 075
3.1 概述 076
3.2 網絡化耦合負阻振蕩器的分布式采樣控制 077
3.2.1 模型描述 077
3.2.2 固定周期采樣下主從耦合負阻振蕩器的同步分析與 ?設計 079
3.2.3 隨機采樣下主從耦合負阻振蕩器的同步分析與設計 085
3.2.4 數值仿真 093
3.3 領導者-跟隨多智能體系統的分布式隨機采樣控制 095
3.3.1 模型描述 095
3.3.2 隨機采樣下領導者-跟隨一致性協議設計 096
3.3.3 有向圖下領導者-跟隨一致性分析 099
3.3.4 無向圖下領導者-跟隨一致性分析 105
3.3.5 網絡拓撲設計 107
3.3.6 數值仿真 110
3.4 耦合多諧振子的分布式異步采樣控制 115
3.4.1 模型描述 115
3.4.2 異步通信機制 115
3.4.3 異步采樣下耦合多諧振子分布式同步分析與設計 119
3.4.4 數值仿真 125
3.5 本章小結 129
參考文獻 130
第4章 分布式靜態事件觸發控制 133
4.1 概述 134
4.2 基于周期采樣事件觸發機制的多智能體系統的一致性 135
4.2.1 模型描述 135
4.2.2 基于固定周期采樣的事件觸發控制協議設計 136
4.2.3 基于固定周期采樣事件觸發機制的一致性分析 139
4.2.4 基于固定周期采樣事件觸發機制的控制器設計 146
4.2.5 數值仿真 151
4.3 基于隨機采樣事件觸發機制的多智能體系統的一致性 155
4.3.1 基于隨機采樣的事件觸發控制協議設計 155
4.3.2 基于隨機采樣事件觸發機制的均方一致性分析：強連通網絡 158
4.3.3 基于隨機采樣事件觸發機制的均方一致性分析：包含有向生成樹的網絡 168
4.3.4 數值仿真 172
4.4 基于組合測量事件觸發機制的耦合神經網絡的一致性 176
4.4.1 模型描述 176
4.4.2 基于組合測量的固定周期采樣事件觸發控制協議設計 176
4.4.3 基于組合測量事件觸發機制的一致性分析：強連通網絡 178
4.4.4 基于組合測量事件觸發機制的一致性分析：包含有向生成樹的網絡 183
4.4.5 數值仿真 189
4.5 本章小結 193
參考文獻 194
第5章 分布式動態事件觸發控制 197
5.1 概述 198
5.2 基于動態事件觸發機制的主從神經網絡的量化同步 199
5.2.1 模型描述 199
5.2.2 基于絕對/相對輸出量化信息的事件觸發控制 201
5.2.3 主從混沌神經網絡量化同步分析 203
5.2.4 數值仿真 212
5.2.5 基于主從混沌神經網絡量化同步的圖像保密通信機制 218
5.2.6 實驗驗證及安全性分析 221
5.3 基于動態事件觸發機制的多智能體系統量化一致性 228
5.3.1 模型描述 228
5.3.2 基于均勻量化的動態事件觸發一致性協議設計 229
5.3.3 基于均勻量化的動態事件觸發一致性分析 231
5.3.4 數值仿真 236
5.4 基于自適應動態事件觸發機制的多智能體系統的一致性 238
5.4.1 模型描述 238
5.4.2 無領導者多智能體系統的動態事件觸發機制 239
5.4.3 無領導者多智能體系統的一致性分析 242
5.4.4 領導者-跟隨多智能體系統的動態事件觸發機制 249
5.4.5 領導者-跟隨多智能體系統的一致性分析 251
5.4.6 數值仿真 252
5.5 本章小結 261
參考文獻 262
第6章 完全分布式事件觸發控制 265
6.1 概述 266
6.2 基于狀態觀測器的多智能體系統完全分布式同步事件觸發控制 267
6.2.1 模型描述 267
6.2.2 基于狀態觀測器的完全分布式同步事件驅動機制設計 268
6.2.3 基于狀態觀測器的同步事件觸發控制一致性分析與設計 270
6.2.4 數值仿真 277
6.3 基于狀態觀測器的多智能體系統完全分布式異步事件觸發控制 282
6.3.1 基于狀態觀測器的完全分布式異步事件驅動機制設計 283
6.3.2 異步事件觸發多智能體系統的一致性分析 285
6.3.3 數值仿真 292
6.4 本章小結 295
參考文獻 296
第7章 安全控制 299
7.1 概述 300
7.2 數據傳輸通道受攻擊下多智能系統的脈沖一致性 301
7.2.1 模型描述 301
7.2.2 傳感器-控制器通道錯誤數據注入攻擊下多智能體系統的脈沖一致性 303
7.2.3 控制器-執行器通道欺騙攻擊下多智能體系統的脈沖一致性 310
7.2.4 數值仿真 317
7.3 序列式縮放攻擊下多智能體系統的動態事件觸發一致性 326
7.3.1 模型描述 326
7.3.2 序列式縮放攻擊下靜態事件觸發安全一致性分析 331
7.3.3 序列式縮放攻擊下動態事件觸發安全一致性分析 339
7.3.4 數值仿真 345
7.4 隨機脈沖攻擊下非線性系統的幾乎處處穩定性 351
7.4.1 模型描述 351
7.4.2 隨機脈沖攻擊策略 352
7.4.3 幾乎處處穩定性分析 354
7.4.4 數值仿真 363
7.5 本章小結 366
參考文獻 367
附錄A 相關知識與理論 371
A.1 代數圖理論 372
A.2 穩定性理論 375
A.2.1 Lyapunov穩定性理論 375
A.2.2 完全型Lyapunov-Krasovskii泛函 378
A.3 控制相關理論 380
A.3.1 量化器 380
A.3.2 Krasovskii解 381
參考文獻 382
1.1 工業網絡系統概述 002
1.1.1 工業網絡系統的內涵 002
1.1.2 工業網絡系統的架構 002
1.1.3 工業網絡系統的調控 004
1.2 分布式協同控制 007
1.2.1 分布式脈沖控制 007
1.2.2 分布式采樣控制 008
1.2.3 事件觸發控制 009
1.2.4 安全控制 011
1.3 本章小結 014
參考文獻 014
第2章 分布式脈沖控制 021
2.1 概述 022
2.2 同質多智能體系統的分布式脈沖控制 023
2.2.1 模型描述 023
2.2.2 分布式脈沖控制下領導者-跟隨一致性分析 026
2.2.3 脈沖牽制可控性 034
2.2.4 脈沖反饋增益設計 035
2.3 網絡化多智能體系統的分布式延時脈沖控制 036
2.3.1 模型描述 036
2.3.2 分布式延時脈沖控制下領導者-跟隨一致性分析 037
2.3.3 脈沖間隔與網絡參數設計 046
2.3.4 數值仿真 049
2.4 異質多智能體系統的分布式脈沖控制 052
2.4.1 模型描述 052
2.4.2 異質多智能體系統的有界一致分析 053
2.4.3 誤差上界優化 060
2.4.4 給定誤差上界下的脈沖間隔與網絡參數設計 064
2.4.5 數值仿真 066
2.5 本章小結 071
參考文獻 072
第3章 分布式采樣控制 075
3.1 概述 076
3.2 網絡化耦合負阻振蕩器的分布式采樣控制 077
3.2.1 模型描述 077
3.2.2 固定周期采樣下主從耦合負阻振蕩器的同步分析與 ?設計 079
3.2.3 隨機采樣下主從耦合負阻振蕩器的同步分析與設計 085
3.2.4 數值仿真 093
3.3 領導者-跟隨多智能體系統的分布式隨機采樣控制 095
3.3.1 模型描述 095
3.3.2 隨機采樣下領導者-跟隨一致性協議設計 096
3.3.3 有向圖下領導者-跟隨一致性分析 099
3.3.4 無向圖下領導者-跟隨一致性分析 105
3.3.5 網絡拓撲設計 107
3.3.6 數值仿真 110
3.4 耦合多諧振子的分布式異步采樣控制 115
3.4.1 模型描述 115
3.4.2 異步通信機制 115
3.4.3 異步采樣下耦合多諧振子分布式同步分析與設計 119
3.4.4 數值仿真 125
3.5 本章小結 129
參考文獻 130
第4章 分布式靜態事件觸發控制 133
4.1 概述 134
4.2 基于周期采樣事件觸發機制的多智能體系統的一致性 135
4.2.1 模型描述 135
4.2.2 基于固定周期采樣的事件觸發控制協議設計 136
4.2.3 基于固定周期采樣事件觸發機制的一致性分析 139
4.2.4 基于固定周期采樣事件觸發機制的控制器設計 146
4.2.5 數值仿真 151
4.3 基于隨機采樣事件觸發機制的多智能體系統的一致性 155
4.3.1 基于隨機采樣的事件觸發控制協議設計 155
4.3.2 基于隨機采樣事件觸發機制的均方一致性分析：強連通網絡 158
4.3.3 基于隨機采樣事件觸發機制的均方一致性分析：包含有向生成樹的網絡 168
4.3.4 數值仿真 172
4.4 基于組合測量事件觸發機制的耦合神經網絡的一致性 176
4.4.1 模型描述 176
4.4.2 基于組合測量的固定周期采樣事件觸發控制協議設計 176
4.4.3 基于組合測量事件觸發機制的一致性分析：強連通網絡 178
4.4.4 基于組合測量事件觸發機制的一致性分析：包含有向生成樹的網絡 183
4.4.5 數值仿真 189
4.5 本章小結 193
參考文獻 194
第5章 分布式動態事件觸發控制 197
5.1 概述 198
5.2 基于動態事件觸發機制的主從神經網絡的量化同步 199
5.2.1 模型描述 199
5.2.2 基于絕對/相對輸出量化信息的事件觸發控制 201
5.2.3 主從混沌神經網絡量化同步分析 203
5.2.4 數值仿真 212
5.2.5 基于主從混沌神經網絡量化同步的圖像保密通信機制 218
5.2.6 實驗驗證及安全性分析 221
5.3 基于動態事件觸發機制的多智能體系統量化一致性 228
5.3.1 模型描述 228
5.3.2 基于均勻量化的動態事件觸發一致性協議設計 229
5.3.3 基于均勻量化的動態事件觸發一致性分析 231
5.3.4 數值仿真 236
5.4 基于自適應動態事件觸發機制的多智能體系統的一致性 238
5.4.1 模型描述 238
5.4.2 無領導者多智能體系統的動態事件觸發機制 239
5.4.3 無領導者多智能體系統的一致性分析 242
5.4.4 領導者-跟隨多智能體系統的動態事件觸發機制 249
5.4.5 領導者-跟隨多智能體系統的一致性分析 251
5.4.6 數值仿真 252
5.5 本章小結 261
參考文獻 262
第6章 完全分布式事件觸發控制 265
6.1 概述 266
6.2 基于狀態觀測器的多智能體系統完全分布式同步事件觸發控制 267
6.2.1 模型描述 267
6.2.2 基于狀態觀測器的完全分布式同步事件驅動機制設計 268
6.2.3 基于狀態觀測器的同步事件觸發控制一致性分析與設計 270
6.2.4 數值仿真 277
6.3 基于狀態觀測器的多智能體系統完全分布式異步事件觸發控制 282
6.3.1 基于狀態觀測器的完全分布式異步事件驅動機制設計 283
6.3.2 異步事件觸發多智能體系統的一致性分析 285
6.3.3 數值仿真 292
6.4 本章小結 295
參考文獻 296
第7章 安全控制 299
7.1 概述 300
7.2 數據傳輸通道受攻擊下多智能系統的脈沖一致性 301
7.2.1 模型描述 301
7.2.2 傳感器-控制器通道錯誤數據注入攻擊下多智能體系統的脈沖一致性 303
7.2.3 控制器-執行器通道欺騙攻擊下多智能體系統的脈沖一致性 310
7.2.4 數值仿真 317
7.3 序列式縮放攻擊下多智能體系統的動態事件觸發一致性 326
7.3.1 模型描述 326
7.3.2 序列式縮放攻擊下靜態事件觸發安全一致性分析 331
7.3.3 序列式縮放攻擊下動態事件觸發安全一致性分析 339
7.3.4 數值仿真 345
7.4 隨機脈沖攻擊下非線性系統的幾乎處處穩定性 351
7.4.1 模型描述 351
7.4.2 隨機脈沖攻擊策略 352
7.4.3 幾乎處處穩定性分析 354
7.4.4 數值仿真 363
7.5 本章小結 366
參考文獻 367
附錄A 相關知識與理論 371
A.1 代數圖理論 372
A.2 穩定性理論 375
A.2.1 Lyapunov穩定性理論 375
A.2.2 完全型Lyapunov-Krasovskii泛函 378
A.3 控制相關理論 380
A.3.1 量化器 380
A.3.2 Krasovskii解 381
參考文獻 382
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“數字浪潮:工業互聯網先進技術”叢書--面向工業網絡系統的分布式協同控制 作者簡介
和望利，華東理工大學教授、博士生導師， 國家優秀青年科學基金獲得者。研究方向包括自主協同控制、優化與智慧決策及其在無人系統、智能電網、煉油工業等的應用。發表論文100余篇，登記軟著和申請專利10余件，主持科技創新2030-“新-一代人工智能”重大項目課題、上海市基礎研究特區項目等10余項。榮獲上海市自然科學獎一等獎和中國自動化學會第六屆青年科學家獎。曾擔任IEEE工業電子學會網絡控制系統與應用專業委員會主席、IEEETNNLS副主編等，目前擔任IEEE TII、 IEEE工業電子前沿主題期刊等副主編以及智能科學與技術學報編委。錢鋒，中國工程院院士，自動控制和過程系統工程專家，華東理工大學教授、博士生導師，國家流程制造智能調控技術創新中心首席科學家，能源化工過程智能制造重點實驗室主任，國家智能制造專家委員會副主任，中國儀器儀表學會副理事長。長期從事能源化工過程資源與能源高效利用的流程工業智能制造應用基礎、關鍵技術、工業軟件和系統集成研究。曾獲得5項國家科技進步二等獎、16項省部級科技進步一等獎 等40余項省部級科技獎勵。擔任國家“973計劃”項目首席科學家、國家重點研發計劃首席科學家、國家自然科學基金基礎科學中心項目負責人，榮獲何梁何利基金科學與技術創新獎等榮譽。韓清龍，歐洲科學院院士，IEEE/IFAC/IEAust/-CAA會士，澳大利亞斯威本科技大學副校長、杰出教授。先后獲得系統與控制論領域最高獎項諾伯特.維納獎、澳大利亞電氣工程領域最高獎M. A SargentMedal、澳大利亞科研終身成就獎及工程和計算機兩個領域全球高被引學者，2021年IEEE/CAA JAS諾伯特.維納綜述獎，2019年、2020年及2022年IEEE SMC學會Andrew P. Sage最佳論文獎以及2020年IEEE工業電子學會IEEE TII杰出論文獎等重要獎項。目前擔任EEE/CAA JAS主編和EEE TII共同主編。和望利，華東理工大學教授、博士生導師， 國家優秀青年科學基金獲得者。研究方向包括自主協同控制、優化與智慧決策及其在無人系統、智能電網、煉油工業等的應用。發表論文100余篇，登記軟著和申請專利10余件，主持科技創新2030-“新-一代人工智能”重大項目課題、上海市基礎研究特區項目等10余項。榮獲上海市自然科學獎一等獎和中國自動化學會第六屆青年科學家獎。曾擔任IEEE工業電子學會網絡控制系統與應用專業委員會主席、IEEETNNLS副主編等，目前擔任IEEE TII、 IEEE工業電子前沿主題期刊等副主編以及智能科學與技術學報編委。錢鋒，中國工程院院士，自動控制和過程系統工程專家，華東理工大學教授、博士生導師，國家流程制造智能調控技術創新中心首席科學家，能源化工過程智能制造重點實驗室主任，國家智能制造專家委員會副主任，中國儀器儀表學會副理事長。長期從事能源化工過程資源與能源高效利用的流程工業智能制造應用基礎、關鍵技術、工業軟件和系統集成研究。曾獲得5項國家科技進步二等獎、16項省部級科技進步一等獎 等40余項省部級科技獎勵。擔任國家“973計劃”項目首席科學家、國家重點研發計劃首席科學家、國家自然科學基金基礎科學中心項目負責人，榮獲何梁何利基金科學與技術創新獎等榮譽。韓清龍，歐洲科學院院士，IEEE/IFAC/IEAust/-CAA會士，澳大利亞斯威本科技大學副校長、杰出教授。先后獲得系統與控制論領域最高獎項諾伯特.維納獎、澳大利亞電氣工程領域最高獎M. A SargentMedal、澳大利亞科研終身成就獎及工程和計算機兩個領域全球高被引學者，2021年IEEE/CAA JAS諾伯特.維納綜述獎，2019年、2020年及2022年IEEE SMC學會Andrew P. Sage最佳論文獎以及2020年IEEE工業電子學會IEEE TII杰出論文獎等重要獎項。目前擔任EEE/CAA JAS主編和EEE TII共同主編。
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