网络控制系统分析与设计（计算机科学与技术学科前沿丛书 计算机科学与技术学科研究生系列教材（中文版））
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作者： 王岩，孙增圻编著
出 版 社： 清华大学出版社
出版时间： 2009-6-1字数：版次： 1页数： 147印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787302197409包装： 平装内容简介
本书主要阐述网络控制系统分析与设计的基本思想、经典研究方法和发展趋势。全书共8章，主要内容包括概述、网络通信与控制网络基础、网络控制系统的基本问题、网络控制系统的建模与稳定性分析、网络控制系统的控制器设计、具有随机区间时延的网络控制系统建模与控制、离散时间网络控制系统的建模与控制、网络控制系统的仿真分析。附录提供了基于TrueTime的网络控制系统仿真程序。
本书可作为高等院校自动化及其相关专业研究生和高年级本科生的教材，也可供相关领域的科研和工程技术人员参考。
目录
第1章 概述
1.1 网络控制系统概述
1.1.1 网络控制系统的概念
1.1.2 网络控制系统的组成与结构
1.1.3网络控制系统的特点
1.2计算机控制系统的发展
1.2.1集散控制系统
1.2.2现场总线控制系统
1.2.3基于工业以太网的控制系统
1.3 网络控制系统与信息网络系统的集成
1.3.1控制网络与信息网络
1.3.2控制网络与信息网络集成的目标
1.3.3控制网络与信息网络集成技术
第2章 网络通信与控制网络基础
2.1数据通信基础
2.1.1数据通信系统
2.1.2数据编码技术
2.1.3数据通信模式
2.1.4数据交换技术
2.1.5 网络拓扑结构与传输介质
2.1.6介质访问控制方式
2.1.7计算机网络的主要性能指标
2.2计算机网络的体系结构与协议
2.2.1协议与层次划分
2.2.2通信参考模型
2.3工业控制网络
2.3.1典型现场总线简介
2.3.2工业以太网
第3章 网络控制系统的基本问题
3.1采样周期
3.2 网络时延
3.2.1网络时延产生的原因
3.2.2网络控制系统中时延的组成
3.2.3网络时延的类型
3.2.4时延的计算方法
3.3 网络调度
3.4单包传输与多包传输
3.5数据包丢失
3.6数据包时序错乱
3.7通信约束
3.8节点的驱动方式
3.9时钟同步
第4章 网络控制系统的建模与稳定性分析
4.1时延问题的网络控制系统建模
4.1.1 时延小于一个采样周期时的网络控制系统建模
4.1.2 时延大于一个采样周期时的网络控制系统建模
4.2丢包问题的系统建模
4.2.1单包传输有数据包丢失的网络控制系统建模
4.2.2多包传输有数据包丢失的网络控制系统建模
4.2.3网络控制系统丢包率的计算
4.3 同时具有时延和数据包丢失的网络控制系统建模
4.3.1单包传输有丢包和时延的网络控制系统建模
4.3.2多包传输有丢包和时延的网络控制系统建模
4.4网络控制系统的稳定域分析方法
4.5基于混杂系统的稳定性分析方法
4.6网络控制系统时延的补偿
4.6.1全状态反馈
4.6.2输出反馈
4.6.3仿真验证
4.7基于摄动理论的网络控制系统调度策略分析
4.7.1系统模型
4.7.2系统的调度策略和稳定性分析
第5章网络控制系统的控制器设计
第6章具有随机区间时延的网络控制
第7章离散时间网络控制系统的建模与控制
第8章网络控制系统的仿真分析
附录A仿真实例1源代码
附录B仿真实例2源代码
参考文献
书摘插图
1.1.1 网络控制系统的概念
网络控制系统（Networked Control System，NCS）又被称为基于网络的控制系统、网络化控制系统，是一种完全网络化、分布化的控制系统，是通过网络构成闭环的反馈控制系统。具体来说，网络控制系统以网络作为传输介质，实现传感器、控制器和执行器等系统各部件之间的信息交换，从而实现资源共享、远程检测与控制。例如，基于工业以太网和现场总线技术的网络控制系统都可以看成是一种狭义的网络控制系统。广义的网络控制系统不但包括狭义的在内，还包括通过Internet、企业信息网络以及企业内部网络，实现对工厂车间、生产线以及工程现场设备的远程控制、信息传输、信息管理以及信息分析等。
NCS的概念最早于l999年出现在马里兰大学G.C.Walsh的论著中，文中指出，在该系统中控制器与传感器通过串行通信形成闭环。人们对以网络为通信介质的控制系统研究最早可以追溯到1988年由Y.Halevi与A.Ray两位学者一起发表的一篇名为Integrated communication and control systems的论文。他们首次将控制系统与通信网络的研究结合起来，将这种系统命名为集成通信控制系统，并讨论了带有随机时延的线性控制系统的建模问题。
网络控制系统是计算机网络技术、通信技术、传感器技术和控制科学日益发展与交叉融合的产物，是计算机网络技术在控制领域的延伸和应用，是计算机控制系统的更高发展。
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