一类不确定时延网络控制系统的模糊控制

针对网络控制系统(NCS)同时存在网络诱导时延和数据包丢失的情况,讨论了如何设计控制器的问题。首先,给出了一种新的闭环网络控制系统的建模方法——模糊T-S方法,利用这种模糊模型去逼近非线性网络控制系统,使之局部线性化,并在此模型的基础上应用平行分布补偿原理设计了网络控制系统模糊控制器。进而,应用Lyapunov理论和LMI方法,研究了模糊NCS的稳定性问题,同时基于线性矩阵不等式给出依赖状态时滞和网络诱导时延的状态反馈模糊控制器的设计方法,并获得使模糊NCS稳定的充分条件。通过两个仿真实例验证了该控制方法的有效性。     

一类非线性切换系统观测器设计的新方法

针对一类切换规则为时间依赖型的Lipschitz非线性切换系统,采用驻留时间方法研究了状态观测器设计问题.该切换系统同时含有可观测子系统与不可观测子系统,通过构造合适的Lyapunov函数,并利用矩阵不等式技术得到了保证状态观测器状态估计误差收敛的条件.并给出了观测器设计步骤.进一步,通过矩阵变换将观测器增益求解转化为LMI形式.最后给出了仿真算例说明了该设计方法的有效性.     

Vertical handoff algorithm in heterogeneous networks to maximize system benefit

A new vertical handoff decision algorithm is proposed to maximize the system benefit in heterogeneous wireless networks which comprise cellular networks and wireless local area networks (WLANs). Firstly the block probability, the drop probability and the number of users in the heterogeneous networks are calculated in the channel-guard call admission method, and a function of the system benefit which is based on the new call arrival rate and the handoff call arrival rate is proposed. Then the optimal radius of WLAN is obtained by using simulation annealing (SA) method to maximize the benefit. All the nodes should handoff from cellular network to WLAN if they enter WLAN’s scope and handoff fromWLAN to cellular network if they leave the scope. Finally, the algorithm in different new call arrival rates and handoff call arrival rates is analyzed and results show that it can achieve good effects.     

Robust H∞ filtering for discrete-time systems with Markovian switching and time-delays

The robust H∞ filtering problem for uncertain discrete-time Markovian jump linear systems with modedependent time-delays is investigated. Attention is focused on designing a Markovian jump linear filter that ensures robust stochastic stability while achieving a prescribed H∞ performance level of the resulting filtering error system, for all admissible uncertainties. The key features of the approach include the introduction of a new type of stochastic Lyapunov functional and some free weighting matrix variables. Sufficient conditions for the solvability of this problem are obtained in terms of a set of linear matrix inequalities. Numerical examples are provided to demonstrate the reduced conservatism of the proposed approach.     

一种具有时延保证的无线网络机会调度算法

提出了一种针对下一代无线网络的机会调度算法(PFQ-OS),其目标是提高无线网络中时间敏感业务的时延性能.由于时延性能同时依赖于资源分配算法和无线信道的传输容量,通过在传统分组公平排队(PFQ)策略中引入搜索半径(SR),并使用最大相对信噪比(Max-rSNR)准则,能够在提供有保证的服务时间基础上,提高每个用户的吞吐量.基于对PFQ-OS算法时延性能的理论分析,发现用户的时延性能直接由SR决定,为了使每个用户的时延性能均得到提高,有必要限定SR的取值.在此基础上我们提出了一个合理的时延性能目标,并设计了一个实际可行的迭代过程.通过大量的仿真对PFQ-OS算法的性能进行了详细的分析.     

囚徒困境中基于非均匀连接的促合作控制设计

本文研究"囚徒困境"中促进合作演化的机制,设计"合作识别"和"背叛识别"两种控制形式,并分析合作在相应控制之下的演化路径问题.在合作识别控制设计中,通过将博弈群体分为合作者子群体和合作者与背叛者共存子群体,形成连接率依赖于个体策略的"非均匀连接",以保护合作的方式抑制背叛,促进合作演化;在背叛识别控制设计中,以惩罚背叛的方式鼓励合作.文章指出,合作识别控制设计能在合作率较低时促进合作,但不能使合作成为演化稳定策略(ESS);背叛识别控制设计能在合作率较高时使合作成为ESS,但是背叛总是该控制下的ESS.结合"合作识别"控制与"背叛识别"控制,本文设计一种切换控制,使得合作是"囚徒困境"博弈的唯一ESS.仿真给出不同要求下的控制律设计,分析不同切换选择对合作演化路径的影响.     

White noise estimation for discrete-time systems with random delay and packet dropout

This paper is concerned with the optimal and suboptimal deconvolution problems for discrete-time systems with random delayed observations. When the random delay is known online, i.e., time stamped, the random delayed system is reconstructed as an equivalent delay-free one by using measurement reorganization technique, and then an optimal input white noise estimator is presented based on the stochastic Kahnan filtering theory. However, tb_e optimal white-noise estimator is timevarying, stochastic, and doesn＇t converge to a steady state in general. Then an alternative suboptimal input white-noise estimator with deterministic gains is developed under a new criteria. The estimator gain and its respective error covariance-matrix information are derived based on a new suboptimal state estimator. It can be shown that the suboptimal input white-noise estimator converges to a steady-state one under appropriate assumptions.     

异构无线网络中的垂直切换仿真评价模型及评价指标

垂直切换是多网融合的基础,也是未来移动互联网的关键特征和核心技术。分析了现有的切换触发机制,从节点运动模型出发,提出了一组适合异构无线网络环境的垂直切换仿真评价模型,用来评价运动方向和运动速度对切换性能的影响,以及规律运动、随机运动过程中垂直切换算法的实时性和有效性。并且,定义了“命中率”和“平均乒乓次数”两个评价指标来衡量垂直切换算法的性能。基于所提出的仿真评价模型及评价指标,对常用的切换算法进行了性能分析,仿真结果可以很好地反映算法性能。     

多模型自适应控制算法的性能分析

多模型自适应控制利用多个元素模型覆盖被控对象的不确定性,并针对这多个元素模型建立多个稳定的控制器。每一个采样时刻,基于一个以模型输出误差为变量的具有积分特点的指标切换函数,选择描述被控对象最优的元素模型,并将基于此模型的控制器切换为当前被控对象的控制器。研究如何调整多模型自适应控制器的结构和参数,提高控制品质,为多模型自适应控制器的应用和进一步研究提供理论基础。     

动态输出反馈网络控制系统鲁棒控制器设计

研究了具有不确定时延的动态输出反馈网络控制系统鲁棒控制器设计问题.考虑小于等于一个采样周期的不确定时延,将动态输出反馈网络控制系统建模为含有不确定性的离散时变系统.利用Lyapunov理论和矩阵不等式方法,推导出系统鲁棒控制律存在的条件,并转化为矩阵不等式表示的可行性问题,从而可利用Matlab LMI工具箱来求解,以便构造鲁棒控制律.Matlab仿真算例说明分析方法和结果是有效可行的.