3、网络控制系统与确定性动力系统研究

网络控制系统与确定性动力系统研究

1. 网络与控制器设计的最新趋势

在过去几十年里，新型通信网络和控制设计取得了巨大进展，带来了诸如鲁棒性、最优性和灵活性等优势。网络设计方面的三个关键趋势包括能源效率、频谱管理和博弈论。

1.1 能源效率

能源消耗是先进通信网络设计中的关键挑战之一。对于无线传感器网络（WSN）而言，节能协议对于节省能源和延长网络寿命至关重要。例如，有人提出了一种新型的WSN媒体访问控制（MAC）协议，可显著降低能耗，同时实现可扩展性并避免干扰节点的冲突。此外，聚类技术被证明是提高网络寿命和可扩展性的有效方法，还有人提出并评估了单跳和多跳节能聚类协议。

1.2 频谱管理

由于频谱资源有限且无线网络用户不断增加，有效管理频谱资源十分必要。认知无线电（CR）技术被认为是解决频谱管理挑战的有效手段。有人开发了一种用于CR自组织网络的机会频谱接入协议，可显著提高频谱利用率。

1.3 博弈论

现有无线网络具有分布式和自主性，用户可能会为了自身利益而自私行事，从而影响整个网络性能。因此，需要一种合适的分布式网络协议来管理不同用户之间的网络资源。博弈论被认为是解决多用户资源分配问题的有前途的技术，将博弈论与网络协议设计相结合是无线网络研究的未来方向。例如，有人基于博弈论模型引入了一种新的路由算法来解决WSN中的障碍物问题，还有人提出了一个博弈论框架来分析CR的分布式自适应信道分配行为。

1.4 最优控制

对于动态系统而言，最优性比稳定性更受青睐。然而，在系统动态未知的情况下，非线性系统的最优控制非常困难甚至不可能实现。自适应/近似动态规划（AD