Analysis and Design of Networked Control Systems

این تک نگاری بر توصیف پایداری و پیامدهای عملکرد درج شبکه های ارتباطی با ظرفیت محدود در یک حلقه کنترل تمرکز دارد. این متن نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از ادغام ایده‌های کنترل و تخمین با ایده‌های ارتباط و تئوری اطلاعات برای ارائه بینش‌های مهم در مورد چندین مشکل اساسی مانند:

· حداقل نرخ داده برای تثبیت سیستم‌های خطی استفاده کرد. کانال های پر سر و صدا؛

· حداقل نیاز شبکه برای تثبیت سیستم های خطی بر روی کانال های محو شونده. و

· پایداری فیلتر کالمن با مشاهدات متناوب.

یک پیوند اساسی بین آنتروپی توپولوژیکی سیستم‌های دینامیکی خطی و ظرفیت‌های کانال‌های ارتباطی آشکار می‌شود. طراحی یک کوانتایزر لگاریتمی برای تثبیت سیستم های خطی تحت محیط های مختلف شبکه نیز به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته و راه حل های بسیاری از مشکلات فیلتر کالمن با مشاهدات متناوب نشان داده شده است.

تجزیه و تحلیل و طراحی کنترل شبکه ای سیستم‌ها به نظریه‌پردازان و مهندسان کنترل که با سیستم‌های شبکه‌ای کار می‌کنند علاقه‌مند است و همچنین ممکن است به عنوان منبعی برای دانشجویان فارغ‌التحصیل با پیشینه ریاضیات کاربردی، ارتباطات یا کنترل که در حال مطالعه چنین سیستم‌هایی هستند، استفاده شود.

This monograph focuses on characterizing the stability and performance consequences of inserting limited-capacity communication networks within a control loop. The text shows how integration of the ideas of control and estimation with those of communication and information theory can be used to provide important insights concerning several fundamental problems such as:

· minimum data rate for stabilization of linear systems over noisy channels;

· minimum network requirement for stabilization of linear systems over fading channels; and

· stability of Kalman filtering with intermittent observations.

A fundamental link is revealed between the topological entropy of linear dynamical systems and the capacities of communication channels. The design of a logarithmic quantizer for the stabilization of linear systems under various network environments is also extensively discussed and solutions to many problems of Kalman filtering with intermittent observations are demonstrated.

Analysis and Design of Networked Control Systems will interest control theorists and engineers working with networked systems and may also be used as a resource for graduate students with backgrounds in applied mathematics, communications or control who are studying such systems.