网络控制系统分析与综合-教学大纲

《网络控制系统分析与综合》教学大纲课程名称：网络控制系统分析与综合

课程编号：0811010009

课程学时：36学时

课程学分：2

适用专业：控制理论与控制工程

课程性质：专业选修课

先修课程：计算机网络、线性系统理论、自动控制原理、矩阵论

大纲执笔人：

编写时间：2010年3月

一、课程目的与要求

本课程主要讲授网络控制系统存在的问题、研究现状与发展趋势，网络控制系统建模方法及稳定性分析，网络系统分析及各种控制方法。通过本课程的学习，使学生了解控制系统的发展前沿，掌握网络控制系统的基本概念、分析和设计方法。增强学生对先进的工程系统进行分析与设计的能力，提高学生的学术水平，开拓研究领域与学术视野，进一步培养学生的综合研究能力。

二、教学内容及学时安排

（一）绪论：4学时

1.1网络控制系统概述

1.2计算机控制系统的发展

1.3网络控制系统与信息网络系统的集成

（二）网络控制系统基本问题：6学时

2.1采样周期

2.2 网络时延

2.3 网络调度

2.4 单包传输与多包传输

2.5 数据包丢失

2.6 数据包时序错乱

2.7 通信约束

2.8 节点的驱动方式

2.9 时钟同步

（三）网络控制系统的基本问题：6学时

3.1 采样周期

3.2 网络时延

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

（四）网络控制系统的建模与稳定性分析：6学时

4.1 时延问题的网络控制系统建模

4.2 丢包问题的系统建模

4.3 同时具有时延和数据包丢失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

4.7 基于摄动理论的网络控制系统调度策略分析

（五）网络控制系统的控制器设计：4学时

5.1 基于随机控制的网络控制系统设计

5.2 基于模型的网络控制系统设计

5.3 具有随机数据包丢失的网络控制系统设计

（六）具有随机区间时延的网络控制系统建模与控制：2学时6.1 问题描述及系统建模

6.2 闭环系统稳定性分析

6.3 网络控制系统控制器设计

（七）离散时间网络控制系统的建模与控制：2学时

7.1 问题描述

7.2 网络控制系统建模

7.3 闭环系统稳定性分析

7.4 镇定控制器设计

（八）网络控制系统的仿真分析：2学时

8.1 网络控制系统的仿真方法

8.2 基于TrueTime的网络控制系统仿真平台

（九）应用与探讨：4学时

探讨网络控制技术的实际应用、网络控制系统未解决的问题，研究热点问题等。

三、教材及主要参考书

教材：

王岩，孙增圻《网络控制系统分析与设计》清华大学出版社 2009

参考书：

1、岳东，彭晨《网络控制系统的分析与综合》科学出版社2007

2、张庆灵、邱占芝《网络控制系统》科学出版社 2007

四、教学方式与考核方式

教学方式以讲授和课堂研讨为主。考核方式为课程论文和平时作业。