CPS建模设计和优化：以汽车CPS为例（精）

　　CPS是由交互的数字部件、模拟部件、物理实体和人组成，它是通过物理实体和虚拟逻辑对象的交互和集成实现的大规模复杂工程系统。CPS的发展将在国家经济发展过程中起到杠杆作用，成为支撑和引领全球新一轮产业变革的核心技术体系。本书基于湖南大学李仁发教授团队在CPS方面的研究，以汽车CPS为例，从建模、网络体系结构设计和优化、功能安全和控制系统等方面对CPS的**研究进展进行了介绍。

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1 CPS概述
引言
1.1 CPS概念
1.1.1 CPS的内涵
1.1.2 CPS的定义
1.1.3 CPS的特点
1.2 CPS与嵌人式系统、物联网、工业4.O的区别和联系
1.2.1 CPS与嵌入式系统
1.2.2 CPS与物联网
1.2.3 CPS与工业4
1.3 CPS体系结构
1.3.1 单元级CPS
1.3.2 系统级CPS
1.3.3 SoS级CPS
1.3.4 CPS体系结构的特点
1.4 国内外发展现状
1.5 本章小结
参考文献
2 CPS建模
引言
2.1 CpS模型概念及问题
2.1.1 CPS模型
2.1.2 CPS建模面临的问题
2.2 CPS建模方法
2.2.1 离散系统建模
2.2.2 连续系统建模
2.2.3 混合系统建模
2.2.4 目前存在的解决方案
2.3 大数据与CPS建模
2.3.1 大数据与CPS
2.3.2 数据空间重构
2.3.3 CPS模型优化方法
2.4 CPS模型验证
2.4.1 可靠性验证
2.4.2 实时性验证
2.4.3 稳定性验证
2.5 本章小结
参考文献
3 功能安全感知的CPS设计优化方法
引言
3.1 功能安全相关知识
3.1.1 失效分类
3.1.2 ASII。确定
3.2 功能安全分析
3.2.1 实时性分析
3.2.2 可靠性分析
3.3 功能安全保障
3.3.1 功能安全验证
3.3.2 功能安全增强
3.3.3 功能安全确认
3.4 安全感知的成本优化
3.4.1 硬件成本优化
3.4.2 资源成本优化
3.4.3 开发成本优化
3.5 安全关键的多功能调度
3.5.1 安全关键的多功能静态调度
3.5.2 安全关键的多功能动态调度
3.6 未来趋势
3.7 本章小结
参考文献
4 CPS网络系统设计
4.1 汽车CPS网络体系结构和网络协议
4.1.1 汽车CPS网络体系结构
4.1.2 汽车CPS网络协议
4.2 汽车CPS网络中的消息传递机制
4.2.1 通信节点的体系结构
4.2.2 消息传递机制
4.3 汽车CPS网络系统设计
4.3.1 CAN设计相关问题
4.3.2 FlexRav设计相关问题
4.4 汽车CPS网络系统设计的研究进展
4.4.1 CAN设计的研究进展
4.4.2 FlexRay设计的研究进展
4.5 本章小结
参考文献
5 CPS中的控制问题
5.1 控制理论基础
5.2 CPS控制技术
5.2.1 自适应控制
5.2.2 网络控制系统
5.2.3 嵌入式控制系统
5.3 NCS中控制与计算协同设计
5.4 分布式嵌入式系统中控制与计算协同设计
5.4.1 分布式嵌入式系统
5.4.2 单信道ANCS
5.4.3 双信道ANCS
5.4.4 功率中继(Power Junction，PJ)网络
5.5 CPS控制系统设计方法学
5.5.1 基于模型的设计方法
5.5.2 形式化方法
5.5.3 无源性方法
5.5.4 最优化方法
5.6 本章小结
参考文献