網絡控制與高度方法及其應用（簡體書）

網絡控制使得自動化技術發生了革命性的變化，成為國內外控制領域的一個研究熱點。但同時網絡系統的分析和設計也變得更為復雜，迫切需要發展與網絡控制系統相適應的分析和設計理論。本書闡述了網絡控制系統的性能分析和控制算法設計，分析了網絡控制系統的調度方法，深入研究了控制與調度的協同設計方法。本書緊密結合實際，介紹了作者研究開發的水電站、旅游景區、海上石油平臺等多個工程項目網絡控制系統的設計。
本書可供計算機、控制、通信及與之相關的工程應用領域的科研人員閱讀，也可作為相關專業研究生和高年級本科生的教材或教學參考書。

王萬良，教授，博士生導師，浙江工業大學計算機科學與技術學院院長，軟件學院院長，國家精品課程《自動控制原理》負責人。目前兼任教育部高等學校電氣工程及其自動化專業教學指導分委員會委員、中國人工智能學會理事、智能系統工程專業委員會副主任、自然計算與數字城市專業委員會副主任、智能交通專業委員會副主任、中國系統仿真學會理事等。主要研究領域包括：計算機控制與智能自動化、計算機網絡控制與管理、計算機集成制造系統等。主持完成國家863計劃項目、國家自然科學基金項目、省重大計劃項目等20余項，獲得省部級科技進步獎6項，發表學術論文100余篇，出版學術專著及教材4部，獲“國家級教學名師獎”，享受“國務院政府特殊津貼”。

前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 網絡控制系統概述
1.2.1 網絡分類與通信協議
1.2.2 網絡誘導時延
1.2.3 網絡中數據的傳輸
1.2.4 網絡控制系統典型結構
1.3 網絡控制系統中的調度問題
1.3.1 實時任務調度
1.3.2 網絡層的數據包調度
1.3.3 應用層的控制任務調度
1.3.4 可調度分析及調度優化
1.4 網絡調度的研究現狀
1.4.1 實時調度理論的推廣方法
1.4.2 優先級調度方法
1.4.3 通信序列調度方法
1.4.4 采樣周期調度方法
1.4.5 帶寬及其優化調度方法
1.4.6 調度與控制協同設計
1.5 網絡測量
1.5.1 工業現場網絡與遠程監控系統
1.5.2 網絡測量技術現狀
1.5.3 國內外網絡測量的研究機構
參考文獻
第2章 網絡測量與預測
2.1 引言
2.2 網絡測量與預測研究進展
2.2.1 網絡測量的基本原理
2.2.2 網絡性能預測研究進展
2.2.3 網絡控制研究進展
2.3 基于ε-SVR的監控網時延測量與預測
2.3.1 概述
2.3.2 網絡時延測量工具
2.3.3 時延預測算法
2.3.4 支持向量回歸模型
2.3.5 誤差分析標準
2.4 基于ε-SVR的靜態時延預測模型
2.4.1 端到端時延測量模型
2.4.2 時延數據分析與校驗
2.4.3 靜態樣本數據的預測建模
2.4.4 實驗結果與分析
2.5 基于ε-SVR的動態時延預測模型
2.5.1 動態時延變量的參數化
2.5.2 預測算法設計
2.5.3 基于多項式核的預測
2.5.4 基于高斯徑向基核的預測
2.5.5 基于Sigmoid核的預測
2.5.6 實驗結果與分析
2.6 本章小結
參考文獻
第3章 網絡資源調度與網關流量控制
3.1 引言
3.2 監控網關QoS控制中的非合作博弈
3.2.1 混合監控系統特點
3.2.2 各種新監控技術帶來的問題
3.2.3 非合作博弈問題
3.3 基于非合作博弈的監控網關資源調度
3.3.1 監控子系統的參數化
3.3.2 多監控子系統的非合作博弈建模
3.3.3 調度策略中Nash均衡的描述
3.3.4 調度策略中Nash均衡的存在性及其證明
3.3.5 調度問題模型
3.3.6 基于遺傳算法的求解方法
3.3.7 實驗結果與分析
3.4 基于網絡行為識別的監控網關流量控制
3.4.1 網絡測量與網絡行為學
3.4.2 各類控制系統網絡行為特征分析
3.4.3 基于行為判斷的控制策略描述
3.4.4 控制算法的設計
3.4.5 實驗結果與分析
3.5 對等網中控制系統網絡行為的識別與控制
3.5.1 對監控網中P2P流量的識別
3.5.2 對P2P流量的控制算法
3.5.3 實驗結果與分析
3.6 分布式網絡測量與聯動控制系統的設計與實現
3.6.1 國內外研究進展
3.6.2 系統架構與分塊
3.6.3 主要功能與特色
3.6.4 幾種關鍵技術
3.6.5 在大型旅游景區企業網中的應用
3.6.6 在水電站遠程監控系統中的應用
3.7 本章小結
參考文獻
第4章 網絡控制系統的調度
4.1 引言
4.2 基于模糊邏輯的反饋調度
4.2.1 基于誤差的優先級調度
4.2.2 基于反饋的網絡調度結構
4.2.3 基于模糊反饋調度的原理
4.2.4 實驗結果與分析
4.3 基于RM和EDF的二維調度策略
4.3.1 概述
4.3.2 二維調度策略結構
4.3.3 可調度性分析
4.3.4 二維調度策略的實現及性能分析
4.3.5 實驗結果與分析
4.4 基于誤差閾值的網絡調度
4.4.1 概述
4.4.2 具有通信調度功能的網絡控制模型
4.4.3 NCS的穩定域分析
4.4.4 實驗結果與分析
4.5 基于模糊邏輯的帶寬優化管理
4.5.1 系統結構與問題描述
4.5.2 基于模糊邏輯的帶寬管理器
4.5.3 帶寬動態管理的上下界
4.5.4 利用QoC和RoB管理來優化NCS性能
4.5.5 實驗結果與分析
4.6 基于神經網絡的多目標優化調度
4.6.1 系統結構和問題描述
4.6.2 帶寬動態管理的多目標優化
4.6.3 基于神經網絡的優化調度
4.6.4 實驗結果與分析
4.7 本章小結
參考文獻
第5章 網絡控制系統中控制與調度的協同設計
5.1 引言
5.2 網絡調度與能控性、能觀性分析
5.2.1 網絡控制系統的輸出反饋調度模型
5.2.2 能控性與能觀性定義
5.2.3 輸出反饋靜態調度分析
5.2.4 能控性與能達性分析
5.2.5 能觀性分析
5.2.6 實驗結果與分析
5.3 具有通信約束和時延的網絡控制系統的反饋鎮定
5.3.1 概述
5.3.2 基于狀態反饋的網絡控制系統控制與調度協同設計方法
5.3.3 基于輸出反饋的網絡控制系統控制與調度的協同設計
5.4 網絡控制系統魯棒控制與調度的協同設計
5.4.1 網絡控制系統狀態反饋調度模型
5.4.2 預備知識
5.4.3 網絡控制系統狀態反饋靜態調度分析
5.4.4 網絡控制系統靜態調度穩定性和魯棒性分析
5.4.5 魯棒HH∞控制器設計
5.4.6 實驗結果與分析
5.5 網絡調度與最優保性能控制的協同設計
5.5.1 不確定網絡控制系統靜態調度模型
5.5.2 保性能控制
5.5.3 最優保性能控制
5.5.4 實驗結果與分析
5.6 變采樣網絡控制系統的分析與設計
5.6.1 變采樣周期的網絡控制系統建模
5.6.2 變采樣網絡控制系統鎮定
5.6.3 變采樣網絡控制系統保性能控制器設計
5.6.4 網絡控制系統HH∞控制器設計
5.7 基于混合邏輯動態模型的集成控制和調度的協同優化
5.7.1 集成控制和調度的信息調度模型
5.7.2 漸近穩定的控制器設計
5.7.3 調度與H∞控制協同優化方法
5.8 本章小結
參考文獻
第6章 網絡控制的工程實現
6.1 引言
6.2 網絡通信技術
6.2.1 TCP/IP協議族
6.2.2 傳輸層協議TCP和UDP的特點
6.2.3 基于套接字的網絡編程
6.3 基于寬帶的網絡控制系統
6.3.1 寬帶網絡的結構
6.3.2 視頻服務端程序設計
6.3.3 視頻客戶端程序設計
6.4 基于調制解調器的網絡控制系統I
6.4.1 調制解調器基本原理
6.4.2 數據校驗技術
6.4.3 基于調制解調器監控系統架構
6.5 基于無線網絡的網絡控制系統
6.5.1 無線網絡監控系統架構
6.5.2 基于無線公網通信方案設計與實現
6.5.3 基于無線私網通信方案設計與實現
6.6 基于衛星通信的網絡控制系統
6.7 本章小結
參考文獻
第7章 網絡控制在遠程監控中的應用
7.1 遠程監控技術
7.1.1 遠程監控的概念
7.1.2 遠程監控系統的功能
7.1.3 基于視頻的遠程監控技術
7.1.4 遠程監控系統現狀和發展方向
7.2 水電站遠程監控系統
7.2.1 水電站視頻監控系統總體架構
7.2.2 監控系統硬件架構
7.2.3 視頻服務器軟件總體架構
7.2.4 視頻數據流的采集
7.2.5 寬帶視頻服務器設計
7.2.6 窄帶視頻服務器設計
7.2.7 云臺控制服務器設計
7.2.8 視頻數據存儲模塊設計
7.2.9 歷史視頻的回放
7.2.10 視頻監控系統客戶端設計
7.2.11 云臺客戶端設計
7.3 旅游景區視頻展播系統
7.3.1 視頻展播系統架構
7.3.2 視頻展播系統服務端設計
7.3.3 用戶并發性管理調度策略
7.3.4 客戶端連接管理模塊設計
7.3.5 視頻展播系統客戶端設計
7.4 海洋石油平臺油氣混輸控制監視系統
7.4.1 概述
7.4.2 系統硬件組成
7.4.3 系統組態與軟件編制
7.4.4 上位機監控軟件實現
7.5 本章小結
參考文獻