近年來(lái)， 越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)時(shí)鐘同步問(wèn)題的研究產(chǎn)生了濃厚興趣，并取得了一系列令人矚目的成果， 時(shí)鐘同步也已成為分布式網(wǎng)絡(luò)中的重要研究課題。作者在北京建筑大學(xué)機(jī)電與車(chē)輛工程學(xué)院機(jī)械電子工程系復(fù)雜系統(tǒng)建模與控制團(tuán)隊(duì)從事復(fù)雜系統(tǒng)同步與控制研究已有多年時(shí)間。隨著時(shí)鐘同步技術(shù)的不斷發(fā)展，作者敏銳地發(fā)現(xiàn)其在IGPS基站網(wǎng)絡(luò)間的廣闊應(yīng)用前景， 從基本理論研究開(kāi)始到實(shí)際應(yīng)用， 均取得了一系列的成果； 同時(shí)，作者針對(duì)一些其他復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步問(wèn)題也進(jìn)行了探索與研究。本書(shū)結(jié)合作者十余年的理論研究成果和工程應(yīng)用體會(huì)， 系統(tǒng)地介紹了IGPS基站網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步以及其他復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步問(wèn)題方面的基礎(chǔ)知識(shí)和最新進(jìn)展。

本書(shū)第1章是相關(guān)背景和基礎(chǔ)知識(shí)的介紹，包括時(shí)鐘同步研究概況以及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步研究概況等。

第2章主要介紹本書(shū)中涉及的一些基本概念和主要引理，包括常用記號(hào)和特殊矩陣、圖的基本概念和圖的Laplacian矩陣。

第3章針對(duì)IGPS的組成結(jié)構(gòu)以及定位原理進(jìn)行了描述， 并詳細(xì)分析了系統(tǒng)的定位精確度。其中主要分析了IGPS乘性誤差因素最小邊界值，并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)， 總結(jié)出IGPS基站布局和信號(hào)接收機(jī)高度對(duì)定位精度的影響以及此套IGPS的定位性能。

第4章針對(duì)IGPS基站網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步問(wèn)題提出了兩種時(shí)鐘同步的算法。一種是自適應(yīng)離散卡爾曼濾波方法， 該方法利用測(cè)量新息信息和狀態(tài)修正序列在估計(jì)窗內(nèi)分段靜止的特性，

克服了傳統(tǒng)卡爾曼濾波過(guò)程過(guò)分依賴(lài)于數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計(jì)模型正確性的問(wèn)題。使用這種方法可以在線實(shí)時(shí)修正和轉(zhuǎn)換IGPS基站間的時(shí)鐘相位偏差和時(shí)鐘偏移，找出最佳時(shí)鐘適應(yīng)曲線， 并估計(jì)過(guò)程噪聲和測(cè)量噪聲的協(xié)方差矩陣。另一種是借助多智能體一致性理論思想的快速平均同步算法（FASA）來(lái)實(shí)現(xiàn)處于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)之間具有通信延遲的同步。首先詳細(xì)闡述了實(shí)現(xiàn)FASA 的過(guò)程， 并從數(shù)學(xué)角度分析了此算法的收斂性，通過(guò)魯棒最優(yōu)設(shè)計(jì)的方法來(lái)證明FASA 的收斂速率。通過(guò)與其他時(shí)鐘同步算法比較后， 得出FASA 在時(shí)間上達(dá)到了快速一致， FASA 已成功應(yīng)用到具有延遲結(jié)構(gòu)的IGPS基站網(wǎng)絡(luò)中， 同步時(shí)間可達(dá)到納秒級(jí)別， 數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了FASA 的正確性和有效性。

第5章針對(duì)一類(lèi)具有時(shí)滯節(jié)點(diǎn)和耦合延遲結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)同步問(wèn)題，

將自適應(yīng)同步方法應(yīng)用到該網(wǎng)絡(luò)中， 設(shè)計(jì)了自適應(yīng)控制器。利用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)局部或全局地漸近同步在網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，并在由M－G系統(tǒng)組成的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)上證明了該自適應(yīng)控制器的有效性。針對(duì)智能體慣性節(jié)點(diǎn)是二階系統(tǒng)且具有時(shí)變通信延遲和切換通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，研究了其指數(shù)同步問(wèn)題。采用分解變化技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的慣性作用合成到控制器的設(shè)計(jì)中， 對(duì)具有任意切換通信拓?fù)�、拓�(fù)鋱D為平衡圖且考慮通信延遲的分布式智能體慣性節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)， 給出了實(shí)現(xiàn)指數(shù)二階同步控制的充分條件。

本書(shū)在系統(tǒng)介紹理論和方法的同時(shí)， 也結(jié)合了IGPS基站時(shí)鐘同步網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用案例， 可供從事相關(guān)工作的高校師生、研究人員或相關(guān)部門(mén)工程師參考。