網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的控制與調(diào)度研究褚雪芹(編輯修改稿)
2025-05-29 02:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 iTj ??監(jiān) 測(cè) P C模 糊 動(dòng) 態(tài)調(diào) 度 算 法 NCS的變采樣周期模糊調(diào)度算法研究 圖 變采樣周期調(diào)度算法 NCS模型 第 3章 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模糊調(diào)度算法研究 NCS的控制與調(diào)度研究 網(wǎng)絡(luò)利用率的預(yù)估 由圖 ，網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)控制器的輸入為當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)利用率真實(shí)值 與期望值 之間的偏差： 網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)控制器采用比例控制策略，則網(wǎng)絡(luò)利用率調(diào)節(jié)量的預(yù)估值 為： 式中， Ku0為比例控制增益。 網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行器利用 ()計(jì)算得到的調(diào)節(jié)量預(yù)估值計(jì)算第 j+1監(jiān)測(cè)周期內(nèi)的總網(wǎng)絡(luò)利用率預(yù)估值： ( ) ( )usD j U U j??()UjsU^ ( 1)Uj??^ ( 1 ) ( )uuU j K D j? ? ?^^( 1 ) ( ) ( 1 )U j U j U j? ? ? ? ?（ ） （ ） （ ） 第 3章 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模糊調(diào)度算法研究 NCS的控制與調(diào)度研究 數(shù)據(jù)包執(zhí)行時(shí)間的預(yù)估 采用如下 AR( )模型 式中， 是未知量， 為均值為 0，方差為常數(shù)的白噪聲。 令 ，則式可表示為： 上式為最小二乘結(jié)構(gòu)，采用遞推最小二乘法求得未知參數(shù) 的估計(jì)值： 其中， ， 為遺忘因子，滿足 。 由式 ()和可知，數(shù)據(jù)包的執(zhí)行時(shí)間的最小方差預(yù)報(bào) 為： m12? ( 1 ) ( ) ( 1 ) . . . ( 1 ) ( 1 )i i i i i i i imC j a C j a C j a C j m j?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?( 1)i j? ?1 ,...,iimaa1( ) [ ( ) . . . ( 1 ) ] , [ . . . ]TTi i i i i imC j C j C j m A a a? ? ? ?? ( 1 ) ( ) ( 1 )Ti i i iC j C j A j?? ? ? ??( 1 ) ( ) [ ( ) ( ) ( 1 ) ]? ?( ) ( 1 )( ) ( 1 ) ( )1 [ ( 1 ) ( ) ] [ ( 1 ) ( ) ]( ) ( 1 )( ) ( 1 ) ( )TTTi i i i iiii i i ii i i i Tiii i i i iP j C j C j C j A jA j A jC j P j C jP j C j P j C jP j P jC j P j C j?? ?? ? ? ?? ? ???????? ???? ? ?????????? ( 0 ) 0 , ( 0 ) , 0i i i imA P I??? ? ?i? 01i???? ( 1 ) ( )Ti i iC j C j A??第 3章 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模糊調(diào)度算法研究 （ ） （ ） （ ） （ ） NCS的控制與調(diào)度研究 N個(gè)控制系統(tǒng)的綜合誤差均為零，可平均分配網(wǎng)絡(luò)資源 : b. 若當(dāng)前時(shí)刻所有控制系統(tǒng)的綜合誤差均不為 0， 。比例分配網(wǎng)絡(luò)資源， 越大的控制系統(tǒng)占用越多的網(wǎng)絡(luò)資源： ^^1( 1 ) ( 1 )iU j U jN? ? ?^^1()( 1 ) ( 1 )()i iN iiEjU j U jEj?? ? ??( ) 0 , 1 , ... ,iE j i N??()iEj第 3章 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模糊調(diào)度算法研究 c. 由網(wǎng)絡(luò)利用率的定義，可求得誤差為零的控制系統(tǒng)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)利用率： 而對(duì)于誤差不為零的控制系統(tǒng)，記為 ，按照比例分配剩余的網(wǎng)絡(luò)資源，誤差越大的控制系統(tǒng)獲得越多的網(wǎng)絡(luò)資源。 ^^m a x( 1 )( 1 )mmmCjUjT???^ ^ ^11()( 1 ) ( ( 1 ) ( 1 ) )()s s mqs iiiEjU j U j U jEj ??? ? ? ? ???( ) 0sEj?（ ） （ ） （ ） （ ） 采用周期調(diào)節(jié)算法 網(wǎng)絡(luò)利用率分配 NCS的控制與調(diào)度研究 由網(wǎng)絡(luò)利用率的定義，各控制系統(tǒng)新的采樣周期為： ? ( 1 )( 1 )? ( 1 )iiiCjTjUj????第 3章 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的模糊調(diào)度算法研究 （ ） 采用周期調(diào)節(jié)算法 確定采樣周期 NCS的控制與調(diào)度研究 其中， 為被正在發(fā)送的低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)的阻塞時(shí)間， 為保證系統(tǒng) 穩(wěn)定的傳輸周期的上界。 假定網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的各個(gè)控制環(huán)的性能指標(biāo)函數(shù)是一個(gè)關(guān)于采樣周 期 的函數(shù)，記為 ，因此 RM調(diào)度下的采樣周期優(yōu)化問(wèn)題可以寫成如下形式 ih ()iiJh112, 1/1212,m in( m a x ) ( ) ( ).... . ... ( 2 1 )Ni i iiNli iiiii s u ff i iJ h J hh h hbcccs t ih h h hh h b??? ? ????? ? ? ? ? ???? ????( 1, 2
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