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Optimal tracking performance of MIMO control systems with communication constraints and a code scheme
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资源说明：Optimal tracking performance of MIMO control systems with communication constraints and a code scheme
本文探讨了在通信约束和编码方案下，多输入多输出（MIMO）控制系统实现最优跟踪性能的问题。研究的重点在于如何在通信信道的信噪比（SNR）限制下，通过所有可能的稳定补偿器获得最优跟踪性能。跟踪性能的度量方式是植物输出和参考信号之间的误差方差响应的能量。本文揭示了最优跟踪性能受到非最小相位（NMP）零点、给定植物的不稳定极点、参考信号以及通信信道的SNR的限制。本文的成果明确展示了最优跟踪性能如何受到通信信道SNR的限制，并通过典型例子来阐述理论结果。
关键词包括：网络控制系统、性能分析、SNR约束、不稳定极点、非最小相位零点。
在引言部分，作者们提到，近年来对网络控制系统（NCSs）的一般理论的发展受到了越来越多的关注。该理论同时考虑了控制和通信问题。在这些研究中，主要关注的问题包括网络控制系统建模以及量化效应、时间延迟、数据包丢失、带宽限制和比特率限制下的稳定性分析。
NCSs的研究主要围绕如何在通信和控制的交叉领域内建立一般性的理论框架。控制工程师和通信工程师需要共同解决如何设计和实现稳定且性能优良的网络控制系统。在这些研究中，量化效应是评估系统性能时的一个主要因素，因为数字控制器通过通信信道传输控制命令时，通常需要对信号进行量化处理。量化过程可能会导致控制信号的失真，进而影响系统的稳定性和性能。
时间延迟是另一个关键问题，它包括信号从传感器传输到控制器，以及控制器的响应发送到执行器的时间。时间延迟的出现会降低控制系统的性能，甚至可能导致系统不稳定。数据包丢失是网络传输的另一个常见问题，它会导致控制信号的突发性丢失，从而引起控制性能的显著下降。
带宽限制和比特率限制则是网络资源的限制条件。带宽限制意味着在任何给定时间可用于传输数据的频率范围是有限的，这在带宽受限的通信网络中尤为重要。比特率限制则是指数据传输的最大速率受到限制，这限制了能够传输到控制器的控制命令的数量和频率。
在实际应用中，通信信道的SNR是影响NCS性能的一个重要参数。SNR高意味着通信信道的噪声水平较低，信号传输质量较好，反之则较差。本文的研究表明，在SNR有限的通信信道中，系统的最优跟踪性能也会受到限制。
作者们在文章中引入了一个典型例子来说明理论结果。通过这个例子，读者可以更清晰地看到最优跟踪性能是如何受限于通信信道的SNR。本文通过严谨的分析，为设计高性能网络控制系统提供了重要的理论支持和实用指导。
在研究成果中，作者们总结了SNR约束对系统性能的影响，并说明了如何通过改进通信协议和编码方案来优化性能。这为工程实践提供了有价值的参考，比如如何在设计网络控制系统时考虑通信资源的限制，以及如何在有限的通信带宽下实现最优控制性能。
总体来说，本文为理解在通信约束条件下NCS的性能分析和优化提供了一个新的视角，并为后续研究和实际应用奠定了基础。
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