網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的智能調(diào)度及其優(yōu)化.pdf

1、浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的智能調(diào)度及其優(yōu)化姓名：李祖欣申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：王萬良20080318浙江工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文為了優(yōu)化控制性能與網(wǎng)絡(luò)帶寬的折衷關(guān)系，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于模糊邏輯的帶寬管理器對控制系統(tǒng)的帶寬進(jìn)行動態(tài)管理。利用線性矩陣不等式及資源受限條件來確定帶寬動態(tài)分配的上下界來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。定義了多回路歸一化控制質(zhì)量、歸一化帶寬需求度性能衡量指標(biāo)來評價(jià)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的全局性能。在此評價(jià)方

2、法下，對模糊帶寬管理方法和采用固定帶寬分配方法以及基于線性規(guī)劃的優(yōu)化帶寬分配方法進(jìn)行仿真比較。通過將系統(tǒng)控制性能、網(wǎng)絡(luò)帶寬需求等函數(shù)結(jié)合專家知識用一系列的約束條件表達(dá)成為一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問題以達(dá)到最大化系統(tǒng)性能并且最小化帶寬需求的目標(biāo)。設(shè)計(jì)了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的資源優(yōu)化管理器來逼近該輸入輸出的非線性關(guān)系，通過數(shù)值優(yōu)化方法結(jié)合專家知識得到一組數(shù)據(jù)集來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)后在線對各個(gè)控制回路的帶寬需求進(jìn)行動態(tài)分配。通過對四種不同的資源分配方法的比較，

3、表明該方法簡單有效。針對工作負(fù)載的不可預(yù)期變化及控制系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的不確定性，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于最小二乘支持向量機(jī)的動態(tài)預(yù)測反饋調(diào)度器。分析了網(wǎng)絡(luò)帶寬的調(diào)節(jié)機(jī)理，給出了反饋調(diào)度器的實(shí)現(xiàn)方案。通過監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)資源，在線預(yù)測出下一周期的網(wǎng)絡(luò)可適用利用率，根據(jù)預(yù)測值采用插值法得到控制回路的下一個(gè)采樣周期，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的動態(tài)分配。結(jié)果表明該反饋調(diào)度策略能使系統(tǒng)在可變負(fù)載情況下穩(wěn)定運(yùn)行，并在控制質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量之間取得了平衡。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，資