网络控制系统在带宽约束与高斯白噪声下的最优跟踪性能分析

“带宽约束及高斯白噪声影响下的网络控制系统的最优跟踪性能，陈超洋，池明，姜晓伟，关治洪，本文针对线性时不变网络控制系统的随机信号跟踪性能极限问题进行了深入研究。” 这篇论文聚焦于在网络控制系统（NCS）中，如何在带宽限制和高斯白噪声的影响下实现最优的跟踪性能。网络控制系统是现代自动化和远程操作中的关键组成部分，它们依赖于网络来传输控制信号，因此通信质量直接影响着系统的性能。 作者们考虑了线性时不变（LTI）的网络控制系统，这类系统在时间和频率特性上保持恒定。在实际应用中，上行和下行通信通道通常受到带宽约束，这意味着能传输的信息量有限。同时，由于通信信道的不完美性，高斯白噪声会不可避免地引入到信号传输过程中，降低系统的跟踪精度。 论文中，研究者采用了双自由度控制器的设计方法，这是一种能够独立调整系统稳态性能和动态性能的控制策略。通过这种控制器，他们探讨了在带宽约束和高斯白噪声环境下，如何优化网络控制系统的跟踪性能，达到最佳状态。 研究结果表明，网络控制系统的跟踪性能极限是由多个因素共同决定的：首先，被控对象的内在结构特征，包括非最小相位零点、不稳定的极点以及系统增益，都会对性能产生影响；其次，参考输入信号的特性也至关重要，不同的参考信号可能需要不同的控制策略来实现最优跟踪；最后，通信信道的带宽限制和高斯白噪声的统计特性，如均值、方差等，也是决定性能的关键因素。 关键词“网络控制系统”、“加性高斯白噪声”和“跟踪性能”揭示了研究的核心内容。该论文对于理解和改进在现实条件下运行的网络控制系统的性能有重要意义，特别是在那些对精度要求严格的领域，如航空航天、智能制造和远程医疗等。 论文作者的研究背景涵盖了复杂系统、脉冲和混杂控制、网络控制系统以及多智能体系统，这使得他们的研究具有深厚的理论基础和技术视角。特别是通信联系人关治洪教授在相关领域的丰富经验，为这项研究提供了有力的支持。 这篇论文提供了一个深入理解网络控制系统在实际环境下的行为和性能优化的方法，对于从事网络控制、信号处理和系统工程的科研人员和工程师来说，具有很高的参考价值。