1.一种通信受限网络化系统的信号跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：通过低通巴特沃斯滤波器模拟前馈信道的带宽，以及高斯有色噪声去模拟信号传输过程中受到的干扰，确定信号跟踪控制系统；

基于频域方法，根据传递函数矩阵的互质分解、内外分解和全通分解技术，以及控制器的Youla参数化技术初步确定信号跟踪控制系统的跟踪误差，将跟踪误差拆分为两大部分，第一部分跟踪误差与信号跟踪控制系统所用控制器的参数无关，第二部分跟踪误差与所述控制器的参数有关；

通过选择控制器的参数使得所述第二部分跟踪误差的数值接近零，得到所述跟踪误差的极限值，确定系统的跟踪性能。

2.根据权利要求1所述的信号跟踪控制方法，其特征在于，所述信号跟踪控制系统所用的控制器为双自由度控制器。

3.根据权利要求2所述的信号跟踪控制方法，其特征在于，所述初步确定信号跟踪控制系统的跟踪误差为：

设系统输入为r，高斯噪声为n，系统输出为y；其中， 拉普拉斯变换为 v为参考输入信号的方向向量，t为时间，s表示传递函数自变量；

‑1

则系统输入到系统输出的传递函数为：Try(s)＝G(s)F(s)(I‑K2(s)G(s)F(s)) K1(s)；

‑1 ‑1

高斯噪声到系统输出的传递函数为：Tny(s)＝G(s)F(s)(I‑K2(s)G(s)F(s)) F (s)H(s)；

其中，G(s)表示被控对象的传递函数矩阵，F(s)表示通道带宽，并且假设其是稳定的最小相位的传递函数矩阵，K1(s)、K2(s)分别为双自由度控制器参数，H(s)表示有色噪声的传递函数矩阵；

由双互质分解 存在矩阵X,Y,满足双Bezout等式 以及双自由度控制器的Youla参数化将两个传递函数化简得：Try‑sτ

(s)＝e NQ、

‑sτ

其中，e 代表时延，X,Y,N,M, N(s)和M(s)为G(s)F(s)经右互质分‑1

解得到的两个因子，M (s)为M(s)的逆矩阵， 和 为G(s)F(s)经左互质分解得到的两个因子， 为 的逆矩阵；M为M(s)的简写，N为N(s)的简写， 表示任何能够使多输入多输出系统稳定的控制器集合，R、Q表示双自由度控制器的两个参数矩阵；

由系统模型初步确定信号跟踪控制系统跟踪误差J的表达式为：其中，V为由有色噪声的功率谱密度得到的对角矩阵。

4.根据权利要求3所述的信号跟踪控制方法，其特征在于，所述将跟踪误差拆分为两大部分，第一部分跟踪误差与信号跟踪控制系统所用控制器的参数无关，第二部分跟踪误差与所述控制器的参数有关，具体为：设J＝J1+J2；

所述通过求解出控制器的参数使得所述第二部分跟踪误差的数值接近零，具体为：计算J1的极限值

由于N＝LzNm，Lz为全通因子，包含了被控对象的非最小相位零点zi,i＝1,2,...,k，L(s)可以分解为： Nm非最小相位因子，包含了对象所有的最小相位零点，化简得：其中，k为非最小相位零点个数，L(s)为全通因子，Li(s)为L(s)分解的级联因子，ηi为非最小相位零点方向，上标H表示共轭转置，上标‑1表示逆矩阵，zi为非最小相位零点， 为非最小相位零点的共轭，ηi为非最小相位零点的方向向量，Re(zi)为非最小相位零点的实部，Nm(s)为最小相位因子，Q(s)为控制器参数；

因为 N m (s) 右 可逆 ，则通 过可 以 选择 合适 的 控 制器参 数 Q使 得 ：所以

将Li(s)代入其中得 经过一个简单地计算得：又因为 根据上式可以计算出

参照以上方式得到J2的极限值其中，

式中，zj为另一个非相位零点， 为对 进行全通分解得到的非最小零H H

点的方向的共轭转置， 为Ui的共轭转置，V 为V的共轭转置，H (zi)为含非小相位零点的‑H

有色噪声的传递函数矩阵的转置，F (zi)为含非小相位零点的带宽传递函数矩阵的逆转置， 为Gm(zi)的共轭转置，Gm(zj)为针对被控对象传递函数矩阵进行互质分解得到的‑1

新的传递函数矩阵，F (zj)为含非小相位零点的带宽传递函数矩阵的逆矩阵，H(zj)为含非小相位零点的有色噪声的传递函数矩阵，Uj为 Ui为 ζj为对 进行全通分解得到的非最小零点的方向向量， 为ζj的共轭转置，Gj为Gi为 ζi为非最小相位零点的方向向量，φi(s)为针对进行全通分解的得到的全通因子，θi为满足 的向量， 为θi的共轭转置，φl为全通因子， ζl为非最小相位零点的方向向量，θl为满足 的向量， 为θl的共轭转置，zl为另一非最小相位零点，

5.根据权利要求4所述的信号跟踪控制方法，其特征在于，当通过低通巴特沃斯滤波器模拟前馈信道的带宽，以及高斯有色噪声去模拟信号在前馈信道传输过程中受到的干扰*

时，所述系统的跟踪性能J为：

6.一种通信受限网络化系统的信号跟踪控制系统，其特征在于，包括：系统模型建立单元，用于通过低通巴特沃斯滤波器模拟前馈信道的带宽，以及高斯有色噪声去模拟信号传输过程中受到的干扰，确定信号跟踪控制系统；

跟踪误差确定单元，用于基于频域方法，根据传递函数矩阵的互质分解、内外分解和全通分解技术，以及控制器的Youla参数化技术初步确定信号跟踪控制系统的跟踪误差，将跟踪误差拆分为两大部分，第一部分跟踪误差与信号跟踪控制系统所用控制器的参数无关，第二部分跟踪误差与所述控制器的参数有关；

跟踪性能确定单元，用于通过选择控制器的参数使得所述第二部分跟踪误差的数值接近零，得到所述跟踪误差的极限值，确定系统的跟踪性能。

7.根据权利要求6所述的信号跟踪控制系统，其特征在于，所述系统模型建立单元建立的信号跟踪控制系统所用的控制器为双自由度控制器。

8.根据权利要求7所述的信号跟踪控制系统，其特征在于，所述跟踪误差确定单元初步确定信号跟踪控制系统的跟踪误差，具体通过如下方式：设系统输入为r，高斯噪声为n，系统输出为y；其中， 拉普拉斯变换为 v为参考输入信号的方向向量，t为时间，s表示传递函数自变量；

‑1

则系统输入到系统输出的传递函数为：Try(s)＝G(s)F(s)(I‑K2(s)G(s)F(s)) K1(s)；

‑1 ‑1

高斯噪声到系统输出的传递函数为：Tny(s)＝G(s)F(s)(I‑K2(s)G(s)F(s)) F (s)H(s)；

其中，G(s)表示被控对象的传递函数矩阵，F(s)表示通道带宽，并且假设其是稳定的最小相位的传递函数矩阵，K1(s)、K2(s)分别为双自由度控制器参数，H(s)表示有色噪声的传递函数矩阵；

由双互质分解 存在矩阵X,Y,满足双Bezout等式 以及双自由度控制器的Youla参数化将两个传递函数化简得：Try‑sτ

(s)＝e NQ、

‑sτ

其中，e 代表时延，X,Y,N,M, N(s)和M(s)为G(s)F(s)经右互质分‑1

解得到的两个因子，M (s)为M(s)的逆矩阵， 和 为G(s)F(s)经左互质分解得到的两个因子， 为 的逆矩阵；M为M(s)的简写，N为N(s)的简写， 表示任何能够使多输入多输出系统稳定的控制器集合，R、Q表示双自由度控制器的两个参数矩阵；

由系统模型初步确定信号跟踪控制系统跟踪误差J的表达式为：其中，V为由有色噪声的功率谱密度得到的对角矩阵。

9.根据权利要求8所述的信号跟踪控制系统，其特征在于，所述跟踪误差确定单元将跟踪误差拆分为两大部分，第一部分跟踪误差与信号跟踪控制系统所用控制器的参数无关，第二部分跟踪误差与所述控制器的参数有关，具体为：设J＝J1+J2；

所述跟踪性能确定单元通过选择控制器的参数使得所述第二部分跟踪误差的数值接近零，具体为：

计算J1的极限值

由于N＝LzNm，Lz为全通因子，包含了被控对象的非最小相位零点zi,i＝1,2,...,k，L(s)可以分解为： Nm非最小相位因子，包含了对象所有的最小相位零点，化简得：其中，k为非最小相位零点个数，L(s)为全通因子，Li(s)为L(s)分解的级联因子，ηi为非最小相位零点方向，上标H表示共轭转置，上标‑1表示逆矩阵，zi为非最小相位零点， 为非最小相位零点的共轭，ηi为非最小相位零点的方向向量，Re(zi)为非最小相位零点的实部，Nm(s)为最小相位因子，Q(s)为控制器参数；

因为 N m (s) 右 可逆 ，则通 过可 以 选择 合适 的 控 制器参 数 Q使 得 ：所以

将Li(s)代入其中得 经过一个简单地计算得：又因为 根据上式可以计算出

参照以上方式得到J2的极限值其中，

式中，zj为另一个非相位零点， 为对 进行全通分解得到的非最小零H H

点的方向的共轭转置， 为Ui的共轭转置，V为V的共轭转置，H (zi)为含非小相位零点的‑H

有色噪声的传递函数矩阵的转置，F (zi)为含非小相位零点的带宽传递函数矩阵的逆转置， 为Gm(zi)的共轭转置，Gm(zj)为针对被控对象传递函数矩阵进行互质分解得到的‑1

新的传递函数矩阵，F (zj)为含非小相位零点的带宽传递函数矩阵的逆矩阵，H(zj)为含非小相位零点的有色噪声的传递函数矩阵，Uj为 Ui为 ζj为对 进行全通分解得到的非最小零点的方向向量， 为ζj的共轭转置，Gj为Gi为 ζi为非最小相位零点的方向向量，φi(s)为针对进行全通分解的得到的全通因子，θi为满足 的向量， 为θi的共轭转置，φl为全通因子， ζl为非最小相位零点的方向向量，θl为满足 的向量， 为θl的共轭转置，zl为另一非最小相位零点，

10.根据权利要求9所述的信号跟踪控制系统，其特征在于，所述跟踪性能确定单元确*

定的系统跟踪性能J为：