无线网络控制系统的研究

介绍了无线网络控制系统出现的背景,综述了无线网络控制系统的研究内容及现状。无线网络控制系统是基于无线网络的分布式控制系统。它融合了控制技术、计算机技术、网络技术与通信技术,已成为控制界的热点研究之一。针对无线网络控制系统中存在的随机时延和数据丢包,讨论了系统的建模问题,分析了目前的研究现状,并总结了国内外在无线网络控制系统研究过程中所提出的方法和取得的成果,提出了有待进一步解决的问题及以后的研究方向。     

基于内模控制的无线网络控制系统设计

无线网络控制系统由于网络的存在产生诱导时延,时延影响系统稳定性,甚至使系统失去控制。针对这一现象,提出一种基于内模控制的无线网络控制系统设计,在被控对象端添加预估模型,从结构上实现无需确知网络时延的大小,在被控对象预估模型与真实模型相等的情况下,可实现对网络时延的完全补偿。内模控制器的参数调整方便,设计方法简单并容易实现,仿真结果验证了该系统具有良好的跟踪性能,较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

无线网络环境下移动机器人轨迹跟踪的认知控制分析与设计

现有的网络控制系统领域中的研究通常先对网络环境的时延和丢包特性进行理想性假设,然后设计对应的控制算法.然而,由于无线网络环境具有复杂的时延和丢包特性,这些假设在无线网络控制系统(WNCS)运行过程中很难得到满足.为了在不对网络环境的时延和丢包特性进行理想性假设的前提下设计控制系统,本文受认知控制思想的启发,在控制系统中加入了认知控制器.认知控制器在感知–作用循环中学习产生认知作用的策略,调节无线网络的媒体接入控制(MAC)层的重传次数上限和物理控制器的命令序列长度,使控制系统可以主动地适应所处的无线网络环境.本文以全向轮移动机器人为被控对象,对使用认知控制器的WNCS和使用固定配置的WNCS的仿真结果进行比较.仿真结果表明使用认知控制器调节MAC层的重传次数上限和物理控制器的命令序列长度,可以提高WNCS对网络环境的时延和丢包的承受能力.     

无线网络中差错控制与拥塞控制策略的分析与探讨

网络中的差错控制和拥塞控制是网络通信性能优劣的重要基础和前提,初步分析和探讨了适用于无线网络的差错控制与拥塞控制策略,讨论了当前在这方面的研究动向,为以后的进一步研究提供了重要的参考。     

无线网络环境下的网络安全

随着无线网络的广泛使用和发展,无线网络的安全问题开始凸现并受到广泛关注,尤其是无线网络在开放性威胁、接入点威胁和拒绝服务等方面的安全风险特别突出。通过启用WAP、根据MAC地址过滤、设置独特的SSID、入侵检测系统和虚拟专用网等技术,以及加上无线网络的物理控制与安全管理机制的完善,可以有效地防范安全风险．促进无线网络的健康发展。     

具有长时延网络系统内模控制策略研究

NCS(网络控制系统)中的随机时延会导致系统的不稳定.本文从控制策略的角度,在NCS中加入内模控制.在内模通道中增加AR-BP神经网络时延预测方法;针对被控对象数学模型与被控对象不一致而引起的控制性能降低问题,提出利用模糊控制规则实时调整滤波器参数的方法.仿真结果表明,在内模通道中增加AR-BP神经网络时延预测环节,能...     

无线网络编码的块时延控制

网络编码技术的应用能提高无线分组网络的传输可靠性、吞吐量。但是,在这些网络编码策略中首先要将传输的信息拆分成若干个"数据块",然后再分别对各个数据块进行网络编码处理。而数据块的大小会严重影响数据块的传输时间,数据块越大,数据块时延就会随之增大。在现有的网络编码策略中,数据块的大小一般会在传输之前就会确定,但很难用事先设置好的大小满足实际情况下的时延要求。本文提出了网络编码条件下的数据块大小选择算法的目标方程,并分析了数据块大小对吞吐率的相应影响,进而设计了一种自适应满足实时应用时延要求的数据块大小的选择算法。该算法可通过在无线网络中自适应设置每一个编码块大小来满足实时应用的要求。     

基于定价的无线网络拥塞控制策略

随着无线网络规模的扩大以及无线网络设备的急剧增长,网络拥塞问题日益加剧。对此提出了一种基于带宽使用率的动态定价策略,并结合延时奖励机制来解决网络拥塞问题。仿真结果表明,所提出来的控制策略在一定程度上缓解了拥塞的发生。     

基于无线网络的分层组播拥塞控制策略研究

分析了分层组播拥塞控制协议的基本原理,针对当前存在的拥塞控制算法的不足,提出了使用单向延迟和pathload算法来判断网络拥塞情况,避免了接收端信息反馈给算法带来的复杂性和可扩展性的问题,并实现了一种适应于无线异构网络环境下分层组播拥塞控制策略WALM。仿真实验表明,WALM不但能比较好的适应无线网络环境,而且还具有比较好的TCP友好性。     

基于RBF神经网络PID控制的无线网络时延控制研究

针对不确定时延影响无线网络控制系统的控制性能、常规PID控制策略无法满足网络控制要求的问题,提出了一种基于RBF神经网络PID控制的无线网络时延控制方案。采用Matlab/Simulink的TrueTime工具箱建立了无线网络时延控制系统仿真模型,介绍了模型中网络模块、执行器模块、控制器模块的设计及RBF神经网络整定PID控制器参数的实现原理。仿真结果表明,与常规PID控制策略相比,RBF神经网络PID控制策略能够在一定程度上降低不确定时延对无线网络控制系统的影响,从而提高无线网络控制系统的稳定性。     

移动机器人网络控制系统的输出反馈控制

以线性时不变系统为被控对象,建立了四轮移动机器人网络控制系统的离散数学模型。诱导时延是影响系统性能的关键因素,通过在节点中设置缓冲区的方法可以将网络控制系统中的随机诱导时延转化为确定性时延,从而将网络控制系统由随机系统转化为确定性系统。通过被控对象移动机器人控制实验系统,设计了一个能处理网络诱导时延的输出反馈控制器,分析了采样周期和网络诱导时延对网络控制系统稳定性的影响。仿真结果表明了该控制器和控制策略的正确性及有效性。     

基于无线网络环境的手机视频码率自适应技术研究

随着无线宽带的普及,手机视频业务受到越来越多的关注。然后在无线网络环境发生变化的时候,用户体验往往不能令人满意。为了解决这个问题,文中介绍了几种手机视频码率自适应技术,并基于这几种技术提出一种有效的码率自适应方案,同时设计了一套完整的原型系统。通过在中国移动手机视频现行网络环境中的测试结果,证明了这种码率自适应技术能够在网络环境发生变化的情况下保证视频传输的质量和流畅度,给用户一个友好的体验。     

基于神经元控制的网络时延补偿策略研究

针对网络控制系统（NCS）中的不确定时延问题,在分析循环服务网络和随机争用网络的时延特性的基础上,提出了一种基于神经元控制器的时延补偿策略.该策略用神经元控制代替常规PID控制,无需建立网络控制系统的精确模型,利用神经元良好的学习能力来克服网络控制系统中不确定时延的影响,并对循环服务网络和随机争用网络这两类网络进行了仿真实验研究.仿真结果表明该策略能保证网络控制系统的良好性能.     

MWSN中能量有效的拓扑控制算法

由于在移动无线传感器网络中很难对电池进行充电或者更换,因此节省能量消耗成为无线传感器网络中的一个重要问题。采用一种运动模型,借助中继区和类GeRaF方法给出一个拓扑控制算法。理论分析与仿真结果表明,该算法可以节省更多的能量,是一个能量有效的拓扑控制算法。     

基于无线网络的机器人远程协作系统的研究

目前的机器人远程协作系统,普遍采用的无线以太网通信方式存在着网络覆盖范围较小的不足。为了弥补这一点,本文提出了一种利用基于B3G(Beyond3G)TDD试验平台搭建的无线网络环境来构架网络控制机器人系统的有效方法。文中详细介绍了系统的体系结构和通信机制,并通过仿真实验验证了该方法的可行性和实用性。     

基于RED的无线传感器网络的拥塞控制

拥塞控制问题是影响无线传感器网络性能的一个重要因素。针对无线传感器网络中的拥塞控制问题,提出了一种基于RED的拥塞避免策略。RED算法目前比较常用于路由器队列管理中,以实现对缓存空间队列长度的管理。将其引入到无线传感器网络中,采用拥塞度门限值作为拥塞调节的依据,以matlab软件作为仿真工具,通过建立简单网络拓扑结构进行模拟实验,综合比对各个实验参数下的不同实验结果,从而得到适当参数值下,较好的无线传感器网络传输性能。     

节能感知的无线传感网接入控制与路由优化策略

为降低能耗,延长输电线路监测网络传感器寿命,提出一种新的媒体接入控制与路由联合优化策略。构建无线传感网通信框架,并基于该框架给出一种自适应的簇内调度策略,旨在减少传感器节点的空闲监听,从而降低节点能耗。给出一种按需路由协议,在确保能量等级和信道质量的同时在簇间进行最佳路由选择,基于簇头剩余能量及其到基站的距离,利用非均匀簇技术平衡节点能量分布,延长网络寿命,并构建能耗和延迟模型进行性能评估。实验结果表明,该方案在节能的同时能够显著降低数据传输时延。     

基于Internet的无线Mesh网络节点接入策略

针对无线Mesh网络模型在整体性能和稳定性方面存在的缺陷,利用无线节点特性引入一种适用于Internet接入的无线Mesh网络模型——FIA—WMN网络模型,并提出该模型上的节点接入控制策略。仿真实验结果表明,该模型及接入策略能有效改善无线Mesh网络的性能。     

RSVP在无线移动网络中的扩展研究

讨论了RSVP协议应用在无线移动网络中存在的问题,分析比较了目前对RSVP的两种改进方法,提出了一种在无线移动网络中对RSVP的扩展方案。该方案在每个蜂窝添加移动代理,采用组播支持节点的移动性,利用GPS进行移动预测,并且主动进行数据流路径切换。本方案可以在不影响网络容量的前提下,提高移动节点的切换成功率和通信连续性,保证移动节点的服务质量。     

无线传感器网络认证机制的研究

随着无线传感器网络在生活各个领域的渗透,安全机制已经成为制约其发展的主要原因之一。认证是安全机制中的重要部分,研究无线传感器网络的认证机制具有重要意义。在剖析无线传感器网络面临的内部安全和外部安全的基础上,分析安全策略的实体认证和信息认证,针对不同的安全问题描述了相应的认证方案。通过对现有认证方案的分析,提出了几种研究认证机制的设想。