网络控制系统二维优先级和带宽调度策略研究

研究了一种基于二维优先级和带宽调节的网络控制系统调度问题。在调度器的设计过程中,为对优先级和带宽进行协同调度,将任务的执行次序通过任务的一级优先级和任务的二级优先级决定,并在二维优先级调度机制中进一步引入二维带宽控制策略,以根据用户需求实时动态调整网络带宽,从而改善网络环境,克服了现有调度策略的不足。最后,通过仿真分析验证了调度算法的有效性。     

基于EDA的网络化控制系统抖动优化调度算法

研究了具有传输抖动的令牌型网络化控制系统的优化调度问题.根据令牌型网络化控制系统的特点及有抖动可行调度问题的特性,在有效扩大搜索可行解域的基础上,提出基于分布估计算法的网络化控制系统抖动优化调度算法.在满足控制系统动态性能和网络可调度性条件下,建立基于分布估计算法的优化模型,通过优化选取各控制闭环的采样周期和初相,在兼顾周期抖动对控制闭环动态性能影响的同时合理地分配带宽资源.仿真结果表明所提算法可有效降低系统传输抖动,改善令牌型网络化控制系统的调度性能.     

双参数模糊调度在实时控制系统中的应用

针对嵌入式多任务实时控制系统,提出模糊调度设计(FSD)算法.该算法基于任务重要性和空闲时间2个特征参数,动态调整任务优先级,使得空闲时间越短且越重要的任务,其优先级越高.FSD算法在资源有限时可以提高关键任务的可调度性和控制性能,在不同系统负载下,通过灵活的模糊调度规则获得满意的系统可调度性能.为评估调度算法,定义性能指标IVR为任务价值总和与任务重要性之和的比值,若IVR越大,则系统可调度性越好.仿真结果表明:在正常负载下,FSD算法在保证关键任务可调度性的同时,对非关键任务的可调度性影响较小,任务调度成功率比MIX(加权组合)算法的高;超载时,FSD算法优先保证关键任务在其截止期内完成,避免EDF(截止期优先)算法中易出现的多米诺现象发生,有效提高系统的整体性能.     

网络控制系统的模糊动态调度算法研究

针对多回路的网络控制系统,本文同时考虑系统误差和误差变化率,设计了一种基于神经网络的模糊动态调度算法.该算法根据系统中各回路的误差和误差变化率,利用神经网络模糊控制的方法实时调整各回路的优先级,从而实现对网络控制系统的调度.最后,利用TrueTime工具箱建立了包含模糊动态调度器的网络控制系统仿真模型,并将其与RM和EDF调度算法进行对比.仿真结果表明,在相同的网络带宽占用条件下,本文所设计的模糊动态调度算法相比于RM和EDF调度算法,产生的网络诱导时延更小,且具有较好的控制性能.     

网络控制系统中任务与信息的优化调度

为了提高网络控制系统性能,解决网络控制系统中信息和任务相互约束的问题,设计了同时调度网络控制系统中任务与信息的算法.采用遗传算法优化调度序列,减小系统采样周期和端端延时,优化了系统整体性能.最终形成同步异构系统一个周期内的调度表,确定了系统每个子任务的执行时间和占用资源,解决了不同控制回路资源冲突问题和相同控制回路任务与信息执行顺序的约束问题,并且保证了每个子任务的实时性.仿真表明该算法是有效的.     

反馈调度减少实时控制任务的输出抖动

提出一种反馈调度的方法在线调节控制任务的截止时限,从而减少输出抖动．反馈控制器采用比例算法,通过对其参数的自调整以动态满足整个任务集的可调度性．控制算法被公式化为一个截止时限分配表达式．仿真结果验证了该方法的有效性．     

实时控制系统一种基于模型预测控制的反馈调度

提出一种基于模型预测控制(MPC)的反馈调度算法(FS-MPC),可以在有限计算资源的情况下改进实时控制系统的性能.将被控的实时调度过程模型化为受约束的任务集密度控制问题.在FS-MPC算法中,约束条件保证任务集在最早截止时限优先(EDF)算法下是可调度的;同时,MPC的优化目标通过减小控制任务的截止时限使整个任务集的密度尽可能接近100%,从而提高控制任务的优先级,降低输出抖动.仿真结果表明,在有限计算资源的情况下,FS-MPC显著地降低了由调度过程引起的控制性能损失.     

基于SOPC嵌入式系统中软硬件协同设计方法研究

软硬件协同设计方法克服了传统设计方法的缺点,使嵌入式系统的设计效率更高,速度更快。通过研究嵌入式系统中基于SOPC的软硬件协同设计方法,论述了软硬件协同设计方法的特点,并且对设计流程中的系统任务描述、系统软硬件划分、软硬件协同综合、软硬件协同仿真等各个阶段进行了阐述,最后对软硬件协同设计的工具进行了介绍。     

软数控实时任务的时问特性对加工精度的影响

为分析软数控实时任务的不确定性与加工精度的关系，提出一种基于模型的加工误差分析方法．首先研究采样抖动、输入一输出抖动、数控任务可调度及加工误差评估等相关理论；然后建立二轴数控系统加工误差分析仿真模型；最后对任务抖动、任务不可调度及实时突发任务等与加工误差的相关性进行仿真．结果表明：采样抖动时间为任务周期的80％时，误差达4．7％；输入-输出抖动时间为任务周期的80％时，误差达1．2％；40％的事务不能在时间限内完成时，误差达13．4％．该结果说明不可调度事务会引起较大的加工误差．     

基于评价函数的动态协同任务调度算法

针对复杂网格环境中节点资源动态变化及大量任务协作访问的问题,提出一种基于评价函数的动态协作任务调度算法.该算法通过为网格中的协作任务与协作成员建立随时间变化的任务评价函数和协作成员评价函数,实现动态网格环境中的任务协同调度.理论分析与仿真实验表明：与基于合同网的分布式合作调度算法相比,本算法能够减小系统开销,提高资源分...     

一种基于遗传算法的网格任务调度算法

任务调度问题是一类NP问题,经典调度理论一般仅能获得问题的近似最优解.尽管已有用于任务调度的遗传算法的求解质量优于传统方法,但多数是考虑单任务或独立多任务调度的遗传算法.采用理论分析与仿真实验相结合的方法,提出了一种改进的遗传算法解决网格的任务调度问题.这种遗传算法所处理的任务不仅可以包含多个有前后约束关系的子任务,并且每个子任务可以需要多种资源.通过对比实验可以看到本文所提出的算法在网格任务调度方面要优于传统的HEFT和DLS算法.     

基于穿越路径和分代调整的依赖任务的GS优化算法研究

摘 要:分代算法（GS）是面向DAG任务图的有效调度方法。但GS算法在分解任务图时只考虑任务间的偏序约束关系,没有考虑任务划分可能对整体调度时间的影响。另外,其局部调度使用已有的独立调度算法,仅考虑任务子集的完成时间,缺乏全局优化能力。为此,提出一种基于GS改进的GA-DLTPF算法。在GS分代的基础上进行分代调整,并基于“穿越路径”的概念,实现了最长穿越路径优先的局部调度策略。仿真实验表明,改进后的算法调度性能优于OGS算法。     

异构计算系统的表调度式任务映射与调度算法

研究了在异构计算系统（ＨＣＳ）中利用表调度式算法进行任务映射与调度．给出两种异构静态优先级表调度式任务映射算法（ＨＳＰ和ＧＨＳＰ）,以及一种异构动态优先级表调度式任务映射算法（ＢＨＤＰ）．实验结果表明,ＧＨＳＰ算法对于粗中粒度ＤＡＧ的调度效果稍好于ＨＳＰ算法,而ＢＨＤＰ算法对于粗粒度和细粒度ＤＡＧ的调度效果均明显优于ＨＳＰ和ＧＨＳＰ算法．     

嵌入式系统动态策略任务调度算法

针对嵌入式实时系统任务调度问题,讨论综合截止期和关键度两种特征参数的任务调度策略。引入动态策略的概念,采用任务分组优先级分段的方式,通过判断函数的判断动态选择调度策略,利用可达截止期优先降低任务错失率,关键保证重要任务的调度成功率,提出一种动态截止期-关键度调度算法。理论分析和仿真实验表明,在非过载的情况下该算法可以达到与可达截止期优先相当的调度性能;在过载的情况下,相比截止期优先和固定优先级算法具有更好的调度性能,能够有效地保证关键实时任务的成功调度。     

基于QoS管理的网络控制系统协同设计

针对网络控制系统的闭环性能受网络调度QoS与控制性能QoP两个方面决定,采用基于QoS管理的兼顾网络调度QoS与控制性能QoP两方面的协同设计.从分析QoS性能指标入手,阐述了QoS功能以及QoS的管理过程,并由QoS求出网络时延,并设计控制器,如NCS闭环的QoP不能满足,需改变QoS使NCS的闭环性能符合要求.最后,以实例仿真对比说明对总线网络进行QoS管理的协同设计,可以在很大程度上提高网络传输效率,减少传输时延及其抖动程度.     

嵌入式多媒体终端的CPU资源优化分配

在嵌入式平台上实现多媒体通信时,多业务间对有限的运算能力资源的竞争将导致语音通信质量的严重下降。为了解决这一问题,该文提出了利用语音数据流的短时和长时抖动性对其通信质量进行评价的方法,对多种CPU资源分配方案的性能进行了研究,提出了一种能较好的保证语音通信质量的方案,实现了支持语音、静态图像、短信和白板等数据业务并发的手持多媒体通信终端。与其他方案相比,该方案语音数据流的长时抖动性降低了33%。实验证明:通过优先保证实时通信所需要的CPU资源,终端能提供更好质量的多媒体通信。     

嵌入式设备中差异化多任务节能优化调度方法研究

当前任务节能调度方法通常需预先掌握嵌入式设备中差异化多任务的属性,但在实际应用中任务抵达处理器后才可获取任务属性,导致当前方法应用性较低。为此,提出一种新的嵌入式设备中差异化多任务节能优化调度方法,对嵌入式设备中处理器模型、任务模型和功耗模型进行描述。通过引入速度调节因子,依据松弛时间,结合功耗管理技术,降低嵌入式设备中差异化任务执行速度,达到合理调度与节省能耗之间的合理折中,给出嵌入式设备中差异化多任务节能优化调度的实现过程。实验结果表明,所提方法节能效果好,调度性能优。     

分布式环境下任务调度模型研究

由于任务调度算法的优劣直接影响到整个分布式计算系统的性能,在将具体的任务调度策略应用于实际系统之前,应首先利用相应的模型对其性能进行分析,以便找出任务调度优化算法．总结了分布式环境下的任务调度模式,利用时间Petri网建模技术,构建了分布式环境下几种典型的任务调度模型,并对任务调度模型的特点进行了分析．在此基础上,利用CORBA技术给出了模型的模拟实验方案．由于所给出的任务调度模型具有良好的对称性,能够容易地将其扩展为具有Ⅳ个计算结点的任务调度模型,为实现、模拟和分析具体的任务调度算法打下了基础．