任務屬性不確定網(wǎng)絡控制系統(tǒng)調(diào)度算法研究.pdf

1、網(wǎng)絡控制系統(tǒng)是控制科學、計算機及網(wǎng)絡技術的綜合應用。網(wǎng)絡資源的競爭及網(wǎng)絡時延賦予傳統(tǒng)的控制理論和方法新的含義和研究內(nèi)容，對網(wǎng)絡控制系統(tǒng)調(diào)度的研究是其中重要內(nèi)容之一。在前人對控制網(wǎng)絡性能及協(xié)議層調(diào)度研究成果的基礎上，本文分析了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在應用層上的調(diào)度算法，并在搭建的虛擬平臺上對多任務的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)調(diào)度進行了仿真。本文主要進行了以下幾個方面的研究： 首先，介紹現(xiàn)階段網(wǎng)絡控制系統(tǒng)研究熱點及存在的問題，然后介紹一些底層控制網(wǎng)絡和網(wǎng)絡

2、技術，為系統(tǒng)模型的建立奠定基礎。接著介紹兩種典型的調(diào)度算法：RM(單調(diào)速率)調(diào)度算法和EDF(最早截止期優(yōu)先)調(diào)度算法，并搭建網(wǎng)絡控制系統(tǒng)平臺進行仿真，然后簡述它們的區(qū)別。 其次，經(jīng)典的調(diào)度算法都是假設任務屬性是精確知道的，但是實際情況并非如此。文中在經(jīng)典EDF調(diào)度算法的基礎上根據(jù)任務的不確定屬性，提出靜態(tài)的擴展EDF模糊調(diào)度算法。該算法根據(jù)各個任務執(zhí)行時間和周期的分布函數(shù)，利用模糊理論，得到可調(diào)度變量的分布函數(shù)。并根據(jù)可調(diào)度變

3、量的可能性條件和必要性條件，求出滿足系統(tǒng)調(diào)度性能的可調(diào)度變量值。由該值確定各個任務合適的執(zhí)行時間和截止期值。用得到的精確值確定任務的優(yōu)先級，從而決定數(shù)據(jù)的發(fā)送順序。該算法克服了經(jīng)典調(diào)度算法中不能確定模糊時間優(yōu)先級的缺點，且算法簡單又保留了EDF算法資源占用率高的優(yōu)點。 此外，本文建立了多任務的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)仿真模型，并將RM和EDF調(diào)度算法及其改進的EDF算法應用于模型中。經(jīng)過仿真表明，在任務屬性不確定的情況下，改進的EDF模糊調(diào)