網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的調(diào)度優(yōu)化研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(Network Control System簡稱NCS)是通過網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)，是一種分布式與網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合的實(shí)時反饋控制系統(tǒng)。在NCS中，網(wǎng)絡(luò)資源的競爭及網(wǎng)絡(luò)時延賦予傳統(tǒng)的控制理論和方法新的含義和新的研究內(nèi)容。其中對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)調(diào)度優(yōu)化研究是重要內(nèi)容之一。本文在前人對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)調(diào)度研究的基礎(chǔ)上，主要做了以下幾方面的研究工作。 (1)針對系統(tǒng)采樣周期和網(wǎng)絡(luò)時延對NCS的性能影響，以優(yōu)化NCS的性能為目標(biāo)，網(wǎng)絡(luò)

2、的可調(diào)度性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性為條件，結(jié)合RM調(diào)度原則，給出了NCS的優(yōu)化模型求取最優(yōu)采樣周期并給出了仿真實(shí)例。 (2)針對靜態(tài)調(diào)度策略難以滿足信息流時變性的要求，討論了開環(huán)動態(tài)調(diào)度策略，此類各種算法在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較小時可以取得較好的調(diào)度效果。然而由于傳統(tǒng)的開環(huán)動態(tài)調(diào)度在負(fù)載較大時環(huán)境適應(yīng)能力較差，對信息流的控制具有一定的盲目性，因此進(jìn)一步討論了一種基于反饋機(jī)理的閉環(huán)調(diào)度策略，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時性，保證網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制性能。

3、 (3)針對以往文獻(xiàn)中對可變的NCS時延和丟包率不能實(shí)時跟蹤的不足，文中提出了基于HMM的NCS網(wǎng)絡(luò)調(diào)度優(yōu)化思想。文中采用隱馬爾可夫模型對網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)進(jìn)行建模并應(yīng)用此模型預(yù)測出下一時刻網(wǎng)絡(luò)丟包率和通過率，并將它作為網(wǎng)絡(luò)利用率的重要參數(shù)，結(jié)合反饋調(diào)度原理在線實(shí)時調(diào)整控制任務(wù)周期，實(shí)現(xiàn)NCS的調(diào)度與控制集成。給出的仿真實(shí)例證明了該方法在NCS丟包和干擾較大并且傳統(tǒng)方法不能調(diào)度時，仍可調(diào)度。 最后詳細(xì)介紹基于true-time網(wǎng)絡(luò)