无线传感器/执行器网络的协同估计和协调控制

无线传感器/执行器网络（WSANs）向分布式控制方向发展带来一系列新的问题，尤其是执行器的引入，使整个异构网络的体系结构分析、协议和算法的设计变得非常复杂。首先针对WSANs固有的分布式和实时性特点，研究设计具有实时性的MAC协议和路由协议，它的设计将为S-A协调控制、A-A协商处理提供一个基础。其次，为了提高WSANs的可靠性和鲁棒性，针对通讯链路数据丢包、时延、拓扑不固定等因素，研究建立适用的不确定性模型，设计能容许不确定性的分布式一致滤波器，证明所提出的一致滤波器的稳定性和收敛性条件。然后研究计算复杂度小的非线性非高斯滤波器，来估计并预测执行器的状态，利用分布式反馈控制理论来指导S-A协调控制，A-A协商处理。接下来研究高能效和高可靠性的协同调度和资源管理方法。最后，开发模拟仿真软件平台和物理硬件平台，对理论结果进行仿真验证和物理演示。

无线传感器/执行器网络向协同估计和协调控制方向发展带来一系列新的问题，尤其是执行器的引入，使得整个异构网络的通信协议、体系结构分析、算法设计等变得非常复杂。首先针对WSANs固有的分布式和实时性特点，综合考虑协议与调度策略并且基于成簇结构，解决WSANs网络能耗及效率问题，为支撑S-A协调控制、A-A协商处理提供基础。其次，为了提高WSANs 的可靠性和鲁棒性，针对通讯链路数据丢包、时延、拓扑不固定等因素，研究建立适用的不确定性模型，设计能容许不确定性的分布式一致滤波器，证明所提出的一致滤波器的稳定性和收敛性条件。然后利用分布式反馈控制理论来处理S-A协调控制，A-A协商。设计既考虑执行器冗余又考虑协调控制的算法，为WSANs建立综合评价性能指标，提出一套高能效和高可靠性的协调调度和资源管理方法。最后，开发了模拟仿真软件平台和物理硬件平台，对理论结果进行仿真验证和物理演示。