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

1、浙江工業(yè)大學博士學位論文網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的智能調(diào)度及其優(yōu)化姓名：李祖欣申請學位級別：博士專業(yè)：控制理論與控制工程指導教師：王萬良20080318浙江工業(yè)大學博士學位論文為了優(yōu)化控制性能與網(wǎng)絡帶寬的折衷關(guān)系，設計了一個基于模糊邏輯的帶寬管理器對控制系統(tǒng)的帶寬進行動態(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來評價網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的全局性能。在此評價方

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)化帶寬分配方法進行仿真比較。通過將系統(tǒng)控制性能、網(wǎng)絡帶寬需求等函數(shù)結(jié)合專家知識用一系列的約束條件表達成為一個多目標優(yōu)化問題以達到最大化系統(tǒng)性能并且最小化帶寬需求的目標。設計了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的資源優(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)集來訓練神經(jīng)網(wǎng)絡的參數(shù)后在線對各個控制回路的帶寬需求進行動態(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。針對工作負載的不可預期變化及控制系統(tǒng)運行環(huán)境的不確定性，設計了一個基于最小二乘支持向量機的動態(tài)預測反饋調(diào)度器。分析了網(wǎng)絡帶寬的調(diào)節(jié)機理，給出了反饋調(diào)度器的實現(xiàn)方案。通過監(jiān)測網(wǎng)絡資源，在線預測出下一周期的網(wǎng)絡可適用利用率，根據(jù)預測值采用插值法得到控制回路的下一個采樣周期，從而實現(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)在可變負載情況下穩(wěn)定運行，并在控制質(zhì)量和網(wǎng)絡服務質(zhì)量之間取得了平衡。關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，資