带宽约束下网络化控制系统的量化研究综述

凌　强，顾慧卉
中国科学技术大学自动化系，安徽合肥

摘　　　要：为了寻求确保系统稳定性的较小比特数，针对线性网络化控制系统，综述研究量化比特个数、系统稳定性、系统噪声之间的普遍关系的一些重要结果；针对非线性网络化控制系统，回顾一般系统中有限个量化比特能确保稳定性的一些结果；并综述了系统采取一类较普遍的非线性前馈型情况下的、一些关于能确保系统稳定性的较小比特数方面的研究，并利用仿真对一些结果进行了展示。对网络化控制系统中的量化问题的研究状况给出了一个较全面的描述，指出一些待解决的问题，对未来的研究工作具有一定的指导意义。

关　键　词：带宽约束；网络化控制系统；量化；反馈

１　引　言
随着计算机和通信技术的进步，网络化控制系统（ＮｅｔｗｏｒｋｅｄＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ，ＮＣＳ）正在快速发展。ＮＣＳ通过通信网络传递反馈信息，具有很多优点，比如降低了布线成本，简化了安装过程，提高了系统可靠性等。但通信网络的加入，使得传统控制中的精确反馈信息无法确保，会对控制系统的性能产生不利的影响。带宽受限是通信网络的重要特征，它要求信号在传输前必须量化为有限的比特串，因此必定会存在量化误差。为了减小量化误差，需要增加用于量化的比特个数，会使得网络负载和延迟增大；而降低数据率就必然增大量化误差，这可能会导致系统的不稳定［１］。如何在带宽受限的情况下，研究出合适的量化算法，用尽可能少的量化比特数来保证网络化控制系统的稳定性，是网络化控制系统必须解决的关键问题之一。本文从线性系统和非线性系统两方面，对现有量化方面的结果加以综陈。

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