隨著傳感、計算機和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)開始受到越來越多的關(guān)注。量化效應是網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的基本特征之一。在網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)中,過大的量化誤差會在一定程度上影響系統(tǒng)的性能,甚至破壞其穩(wěn)定性。本文針對離散時間線性時不變隨機對象和無噪聲數(shù)字通信信道,研究了量化效應對網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)估計和控制性能的影響,主要研究成果如下:1)實時預測編碼系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計。根據(jù)線性隨機對象的動態(tài)特性,我們設(shè)計了在給定過去碼字序列下基于Lloyd-Max量化方案的最優(yōu)實時預測編碼器,并給出了測量值關(guān)于過去碼字序列的最小條件均方誤差失真。對于解碼器,我們給出了求解對象狀態(tài)最小均方誤差估計量的兩種算法。基于高斯擬合假設(shè),我們指出了在給定過去碼字序列下量化器和預測器的聯(lián)合最優(yōu)性,并得到了編碼系統(tǒng)最優(yōu)總體平均性能的一個上界。2)基于量化測量值的狀態(tài)估計。為了避免量化的非線性特性帶來的困難,特別是高計算量,并且能夠精確地分析狀態(tài)估計問題的性能和穩(wěn)定性,我們提出了一種次優(yōu)的狀態(tài)估計算法,并給出了狀態(tài)估計誤差方差的一個上界。同時,我們發(fā)現(xiàn)最小化的上界滿足一個廣義代數(shù)黎卡提方程,并且上界序列收斂的充要條件是可變碼率的均值大...

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 信息受限的控制
        1.2.2 基于量化測量值的狀態(tài)估計
        1.2.3 預測編碼器
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
    1.4 符號說明
第二章 基于Lloyd-Max量化的實時預測編碼系統(tǒng)
    2.1 引言
    2.2 問題描述
        2.2.1 編碼器
        2.2.2 解碼器
    2.3 基于Lloyd-Max量化的實時預測編碼器
    2.4 基于量化測量值的最小均方誤差估計量
        2.4.1 精確的最小均方誤差估計量
        2.4.2 近似的最小均方誤差估計量
    2.5 編碼系統(tǒng)總體平均性能分析
    2.6 仿真分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 基于量化測量值的次優(yōu)狀態(tài)估計
    3.1 引言
    3.2 問題描述
    3.3 預備知識
    3.4 基于量化測量值的次優(yōu)狀態(tài)估計
    3.5 仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于量化測量值的狀態(tài)估計的后驗Cramér-Rao下界
    4.1 引言
    4.2 問題描述
    4.3 預備知識
        4.3.1 失配量化器的均方誤差失真
        4.3.2 最優(yōu)的可容許重構(gòu)值
    4.4 狀態(tài)估計的后驗Cramér-Rao下界
    4.5 仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于量化測量值的線性二次型高斯控制
    5.1 引言
    5.2 問題描述
    5.3 基于給定編碼器的最優(yōu)控制器
    5.4 基于給定控制器的最優(yōu)編碼器
    5.5 無限時間線性二次型高斯控制性能分析
    5.6 仿真分析
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3770478