基于Dahlin控制算法的网络流量控制

在ATM网络的ABR通信中，基于速率反馈的流量控制是防止拥塞和保证高吞吐量的有效手段之一，然而网络的传播时延对其具有很大的不利影响．采用Dahlin控制算法设计流量控制器，克服了传播时延给控制的快速性和稳定性所带来的不利影响．理论分析表明，该算法的动态性能明显优于PID控制，能保证网络缓冲器的不溢出及带宽的公平分配和充分利用，从而有效地防止了拥塞的发生，使网络处于良好的运行状态．仿真结果验证了这一结论。     

基于MVC的实时流媒体自适应跟踪传输算法

为了更好地保证流媒体系统实时约束下的同步性能,解决流媒体缓冲区设置中同步与播放时延的矛盾,使缓冲区长度设置在实时性约束下最大化,在实时环境条件下,给出了一种缓冲区占用水平设定值的动态确定方法,在仿真实验中以此作为流媒体速率控制系统的设定值.为了克服传统控制方法超调量过大的弊端,选择了最小方差控制(MVC,minimum variance control),设计了基于最小方差控制的实时流媒体缓冲区自适应设定值跟踪传输算法.仿真实验结果表明,该方法能够对不同的网络时延自适应,计算出合适的缓冲区占用水平设定值,实现了缓冲区占用水平对设定值的跟踪,播放具有良好的实时性.     

基于PSO-PID的ABR流量控制

针对高速通信网络的拥塞问题,设计了智能PID控制器对ATM网络中的ABR速率进行实时、在线调节.引入了Smith预估补偿器来消除往返传播时延对控制造成的不利影响.采用改进的粒子群优化方法对PID控制器的参数进行调节,所设计的控制算法不依赖于网络的数学模型,克服了ABR带宽、用户数量及传播时延等不确定因素对网络性能造成的影响,并确保了带宽的公平分配及链路的充分利用.仿真结果表明,闭环系统具有良好的稳态性能及抗干扰能力,网络的服务质量得到了保证.     

多瓶颈链路ATM网络的拥塞控制

基于含有多个瓶颈节点的ATM网络模型,设计了ABR流量显式速率控制器来解决多瓶颈节点网络的拥塞问题.给出了系统稳定的充分条件,并针对变化的ABR用户数量,给出了对可控ABR用户数实时估计的方法.最后通过在不同条件下的数值仿真,验证了所设计的控制算法不但可以克服多个传播时延给控制带来的不利影响,有较强的鲁棒性,而且还可以很好地预测ABR用户数量的变化.     

基于BBR的NDN拥塞控制算法

随着网络传输带宽以及用户对实时应用需求的增加,如何在充分利用瓶颈带宽的同时降低缓存占用率以及传输时延,成为传输控制的一个新问题.提出了一种基于瓶颈带宽以及往返时延(round-trip time,RTT)的命名数据网络(named data networking,NDN)拥塞控制算法.该算法不使用传统的基于丢包的拥塞感知与调节方法,而是主动控制注入网络的流量,使其匹配链路的传输能力.通过在接收端对一定时间范围内反馈的即时带宽和往返时延进行统计,估计传输链路的瓶颈带宽以及物理链路延迟的值,配合由状态决定的增益来控制Interest包的发送速率以及窗口的大小.在ndnSIM模拟器中实现了该算法,并与ICP(interest control protocol)拥塞控制算法进行对比,证明了在充分利用瓶颈带宽的同时,该算法能够实现更低的传输时延以及更快的收敛速度.     

一种限定非TCP友好流最大界的网络拥塞模型

针对非TCP友好流不遵守拥塞控制协议,易抢占TCP友好流带宽的不公平性,设计一种保证TCP友好流传输公平性的(TCP-Friendly)的网络模型.首先分析非TCP友好流的传输特点,给出非TCP友好流传输模型,并且估计出其传输流量的最大值.然后在设计控制器时将非TCP友好流考虑成等价干扰,并在线估计其传输带宽从而限定其的最大带宽,设计控制律时利用不确定项的等价干扰方法,以便抵消网络不确定性的影响.仿真结果验证了该模型能有效地保证了TCP友好流的传输带宽的公平性且保持在网络参数变化时更好的鲁棒性.     

基于流量工程的网络改进算法

针对计算机网络规模滞后、服务类型单一和服务质量没有保证等问题,将网络规划(网络改进)与流量工程作为有机整体为网络业务流量提供QoS服务,并在此基础上提出基于流量工程的新型网络改进算法.算法运用构造Harafy图和网络扩充启发式算法保证拓扑约束,基于多QoS约束路由算法满足流量工程约束;并使用改进遗传算法策略全局寻求改进费用最小网终及容量分配.仿真结果表明:算法实现最小化新增链路,使改进后拓扑仅略大于理想拓扑(Harary拓扑),88%的流量通过少跳数传输,且各链路带宽分配均匀(均方差σ=1.1).从而使算法在满足各网络约束的同时能够有效地均衡网络负载,避免链路拥塞,提高网络运行性能.     

面向高速对等网应用的拥塞控制机制

为改善现有拥塞控制机制在高速网络中带宽利用率偏低、稳定性不高和更好地应对急剧增长的对等网(P2P)应用流量,提出了一种以FAST为基础,应用大规模网络测量和模糊控制技术的拥塞控制机制.该机制利用分布在网络中的测量设施周期性获取网络状态信息,指导端系统选择适当的控制参数.单个和多个链路瓶颈条件下的仿真实验均表明,本文拥塞控制机制能够在高带宽时延积网络中获得更高的带宽利用率和稳定的排队时延,很适合于P2P等数据传输量大、连接持续时间长的流量的拥塞控制.     

认知可用带宽下的传输控制机制

在航空通信中,传输控制技术直接影响网络的通信性能。基于优先级的传输控制机制能够保证高优先级业务的通信性能,但存在低优先级业务传输性能不佳以及带宽资源利用不足的问题。为了解决这一问题,结合绿色通信理论思想和可用带宽估计技术,提出"认知可用带宽"概念,设计基于认知可用带宽的传输控制机制,并采用多进制自适应调制技术提升网络带宽利用率。仿真结果表明,基于认知可用带宽的传输控制机制能够在保证高优先级业务时延的条件下改善低优先级业务的传输性能,并保证业务最大时延抖动小于0.02ms;同时,自适应调制技术的应用使得网络吞吐率提升3.26%。     

多包传输网络控制系统的稳定性

研究多包传输网络控制系统的指数稳定性和控制器设计问题。将有时延和数据包丢失、有时延和无数据包丢失、无时延和有数据包丢失、无时延和无数据包丢失等情形的多包传输的状态反馈网络控制系统建模为有事件率约束的异步动态系统。基于异步动态系统理论．Lyapunov稳定性原理和线性矩阵不等式方法,提出多包传输状态反馈网络控制系统指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计。数值算例说明指数稳定的半负定矩阵条件和控制器设计方法是可行的。     

时滞不确定系统的T-S模型滑模变结构控制

结合滑模变结构控制和T-S模糊技术,提出一种新的模糊变结构控制器(Fuzzy Variable Structure Controller,FVSC),用于非线性时滞系统的稳定控制.所设计的全局控制器由三部分组成,即为确保滑模到达的等效控制器、针对每个局部线性状态的局部补偿器和由滑模控制理论构造的监督控制器.从理论上给出了滑模的可达性及系统稳定性证明,说明了该设计方法的正确性.     

新型解耦控制器的设计及其应用

基于传统的解耦方法和内模控制理论,提出一种采用单位反馈结构的PID/PI解耦控制器的解析设计方法,通过适当地添加补偿项,消除控制器中可能包含的不稳定因素,使得这种新型的解耦控制策略适用于含有多时滞和右半平面零点的双输入双输出系统.该方法克服了现有数值化求解方法的局限性,可在线调节解耦控制器的控制参数,使系统达到较好的动态性能和鲁棒性能.同时,对于存在乘性不确定性的被控过程,分析了控制系统满足标称性能和鲁棒稳定性的充要条件,并由此确定出控制器参数的调节范围.将这种新型的解耦控制策略应用在四容(阶)水箱试验中,仿真验证了其优越性.     

时滞不确定关联大系统的鲁棒镇定问题

基于一类时滞不确定关联大系统的鲁棒镇定问题，设计了一种鲁棒控制器；通过线性矩阵不等式分别对子系统设计了无记忆分散状态反馈控制器，从而使得整个时滞不确定关联大系统渐近稳定．文中通过数值举例说明了本定理的可行性。     

基于分数阶微积分的模糊分数阶控制器研究

在分析分数阶微积分的基础上,提出了一种新型模糊分数阶比例积分微分控制器.分数阶微积分将传统控制器中的积分和微分的阶数扩展到任意实数,为控制器的设计提供了比传统整数阶更好的性能扩展.结合分数阶比例积分微分控制器和模糊控制逻辑,用分数阶比例积分微分单元代替传统的模糊比例积分微分控制器中的比例积分微分单元,构建了模糊分数阶比例积分微分控制器的结构,采用模糊逻辑推理和Tus-tin离散方法实现了模糊分数阶比例积分微分控制器的计算.最后,用数字仿真方法和不同条件下的对比分析验证了新型模糊分数阶比例积分微分控制器的优良控制特性.研究结果表明,设计的新型模糊分数阶比例积分微分控制器对非线性和参数不确定性具有较强的鲁棒性.     

ATM广域网预测式流量控制方案

针对ＡＴＭ广域网的长时延特点,提出了一种预测式流量控制方案,通过预测各交换节点非受控业务流所占用的带宽,对各链路可获得带宽进行预测式分配;预测式方案结合本文作者提出的集中式流量控制机制,保证了带宽分配的公平性和链路利用的高效性;本文还在ＶＢＲ＋ＡＢＲ业务综合传输的情形下,进行了预测式流量控制方案的计算机仿真,仿真结果表明,本文的预测式算法具有带宽分配的公平性和链路利用的高效性,交换节点处缓冲队列很     

具有输入时滞不确定切换系统的鲁棒稳定性分析与控制

本文研究了一类输入中同时存在常时滞和时变时滞不确定切换系统的鲁棒稳定性及控制问题,依据还原法思想,Lyapunov稳定性理论并结合LMI,设计了切换系统的状态反馈控制器及相应的切换策略,并给出了系统在控制器作用下稳定的充分条件,仿真算例证明了本文方法的有效性. 最后证明系统在某些情况下使用还原法所设计的控制器与传统的无记忆控制器相比能够镇定更多的系统。     

基于单神经元PID的挖掘机铲斗位姿自适应控制

为实现挖掘机作业过程自动控制,需要对铲斗位姿准确定位。建立了挖掘机工作装置运动学模型及电液控制系统模型,针对挖掘机电液控制系统的时变性与外界干扰的不确定性特点,设计了一个单神经元自适应PID控制器,并采用二次型性能指标对控制器参数进行在线优化。仿真试验表明,该控制器响应快速、平稳,对参数时变与不确定扰动具有一定鲁棒性,能有效地对挖掘机铲斗位姿进行精确控制。     

具有传感器故障的关联大系统的可靠控制

考虑了一类关联大系统的可靠控制器设计问题，该系统具有常时滞、参数不确定性和传感器故障．其中参数不确定性满足匹配条件，传感器具有部分失效的模型．目的是设计无记忆分散控制器来镇定该系统．通过解线性矩阵不等式获得此控制器，使得当传感器器发生故障时被控系统能够保持渐近稳定．最后通过仿真的例子，验证该状态反馈控制器的可行性．     

三相电压型PWM整流器滑模变结构直接功率控制

摘 要：本文提出了一种基于滑模变结构控制理论的三相PWM整流器直接功率控制方案,它利用滑模变结构控制系统的鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点,解决了传统上基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电流总谐波含量（THD）较大的缺点;在MATLAB/SIMULINK环境中建立仿真模型,对滑模控制和PI控制两种方案进行仿真比较,结果表明滑模控制方案明显优于PI控制方案.