一类基于观测器的网络控制系统鲁棒控制器设计

研究一类基于状态观测器的网络控制系统鲁棒稳定性和鲁棒控制器设计问题.考虑传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动以及小于等于一个采样周期的不确定时延,建立了基于状态观测器的网络控制系统增广模型.利用线性矩阵不等式方法推导出该系统鲁棒稳定的条件,进一步给出了鲁棒控制律和状态观测器设计方法.数值仿真算例证明了分析方法和结果的有效性.     

基于观测器的不确定时滞系统的鲁棒控制

研究不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题,其中不确定性是时变的、不要求满足匹配条件。通过构造增广系统,利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论,获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件,同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器。所得结论推广并改进了已知的一些结果,并通过实例说明了其有效性。     

不确定变时滞系统的状态观测器与基于观测是器的鲁棒控制器设计

研究了具有变时滞的不确定系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问 题,其中不确定性是时变的,不要求满足匹配条件.通过构造增广系统,利用线性矩阵不等式 (LMI)方法,获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁捧控制器的充分条件, 同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器.     

不确定时滞系统基于观测器的鲁棒控制器设计

研究了不确定线性时滞系统的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器设计问题，其中不确定性是时变的，通过构造增广系统，利用线性矩阵不等式方法，获得了该不确定系统存在状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器的充分条件，同时给出了相应的状态观测器和基于观测器的鲁棒控制器，所给示例说明了本文方法的设计步骤和有效性。     

基于滑模观测器的临近空间飞行器容错控制

针对临近空间飞行器中结构未知的执行器故障,提出一种基于滑模观测器的容错控制方法。采用Edwards-Spurgeon观测器结构设计滑模观测器,实现对执行器故障的鲁棒估计。根据所得的故障信息设计模型参考滑模容错控制器,控制律的非线性增益分为两部分,保证系统的鲁棒容错性能。一部分利用参数不确定的界值条件设计,一部分基于鲁棒故障估计信息设计。基于李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的渐近稳定性。仿真结果表明,该方法能有效实现对执行器故障的鲁棒估计,并保证故障条件下飞行器对参考模型的稳定跟踪性能,达到了期望的容错效果。     

一种鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法

研究线性不确定系统的反馈控制器与鲁棒故障检测滤波器集成设计问题.基于新提出 的性能指标函数,将鲁棒故障检测滤波器设计问题归结为最优化问题,通过求解Riccati方程可 得到鲁棒故障检测滤波器设计问题的最优解.在共用同一状态观测器的情况下,将反馈控制器 和鲁棒故障检测滤波器的集成设计问题归结为两目标优化问题,解决了同时满足闭环控制系统 设计要求和故障诊断系统鲁棒性能的最优集成设计问题.简例验证了提出算法的有效性.     

鲁棒观测器-控制器的设计*

本文讨论了多变量系统参数摄动下鲁棒观测器-控制器的设计方法,并给出了带观测器-控制器闭环系统的鲁棒稳定条件。     

Active Queue Management算法研究

主动队列管理算法对于IP网络的性能影响重大,是网络拥塞控制一个主要手段。介绍了目前主要的主动队列管理算法如RED、改进的RED以及P控制器、PI控制器、模糊控制器、鲁棒控制器、内模控制器。通过对这些算法的分析,指出其中的不足之处,并对AQM算法的设计提出了一些思路。     

基于观测器的不确定T-S模糊系统鲁棒镇定

为带有参数不确定性的T-S模糊控制系统提出了新的基于观测器的鲁棒输出镇定条件. 该条件用来设计模糊控制器和模糊观测器. 为了设计模糊控制器和模糊观测器, 用T-S模糊模型来表示非线性系统, 并运用平行分布补偿观念. 充分条件基于二次Lyapunov函数, 通过将模糊系统的鲁棒镇定条件表述为一系列矩阵不等式, 比以往文献中列出的条件具有更小的保守性. 该不等式为双线性矩阵不等式, 可分两步骤先后解得使T-S模糊系统镇定的控制器增益和观测器增益. 最后, 通过对一个具有不确定性的连续时间非线性系统控制的例子证明了提出方法比以往方法更宽松.     

一类基于观测器的非线性网络化控制系统的绝对稳定性

主要考虑了基于观测器的Lurie网络化控制系统的绝对稳定性问题. 由于采用了基于观测器的反馈控制器, 传感器到控制器的网络诱导时延和控制器到执行器的网络诱导时延不再能合并到一起处理. 首先通过状态增广方法将Lurie网络化控制系统建模为一个多时滞的Lurie系统, 然后利用Newton-Leibniz公式和添加自由权矩阵的方法给出了时滞依赖的稳定性条件. 在此基础上, 给出三种求解控制器和观测器增益矩阵的方法. 此外, 还分别给出了被控对象存在范数有界不确定性和结构不确定性时系统的鲁棒稳定性条件及鲁棒控制器设计方法, 所有得到的结果都是以线性矩阵不等式的形式给出的. 便于利用线性矩阵不等式工具包进行求解. 最后, 通过两个仿真算例说明了方法的可行性和有效性.     

一种基于GM(1,1)的分簇WSNs拥塞检测与控制方案

针对分簇结构WSNs下中继簇首流量负担过重易引发局部拥塞的问题,提出了一种基于簇首数据吞吐量短期预测的拥塞检测与控制算法CMETR.该算法通过建立GM(1,1)灰色模型分析流经各簇首的当前流量,预测簇首未来的拥塞程度,并以调整簇内节点数据采集频率的方式减小簇首的数据传输压力,从而达到控制网络拥塞的目的.仿真结果表明:该算法有较好的预测精度,对即将到来的网络拥塞能够进行提前处置,且在网络繁忙时能够缓解链路压力,相对CODA算法有更好的稳定性和能耗特性.     

基于模糊逻辑和路由器辅助的MCC算法

针对端到端组播拥塞控制的局限性,提出一种基于模糊逻辑和路由器辅助的组播拥塞控制算法FLRA-MCC。在FLRA-MCC中,主动路由器实时监测网络状态,利用模糊逻辑计算缓冲区调节因子a,从而自动调节缓冲区大小以缓解拥塞,并且只在发生较重拥塞时,才向源端反馈拥塞信息以通知源端减小发送速率。仿真结果表明,该算法能够保证网络吞吐量的稳定性,较好地吸收突发流,同时以更小的丢包率传输数据。     

基于路由队列资源自适应的非线性随机早期检测算法

针对随机早期检测(RED)算法在网络拥塞控制中的缺点和复杂性,提出了基于路由队列资源(缓冲)自适应的新算法(ND-RED)。该算法采用非线性丢包策略和动态调整算法参数的方法,使得路由队列长度稳定在参考值附近,从而有效控制了网络拥塞,高效地利用了资源。最后实验结果表明,ND-RED算法具有良好的稳定性,在队列控制和丢包率控制方面优于RED算法。     

一种网络拥塞的反步控制算法

针对Internet网络拥塞控制中的TCP动态非线性流体模型,提出用于网络主动队列管理（AQM）的拥塞控制算法,设计用于估计未知状态的状态观测器,采用反步法技术和Lyapunov直接方法,通过输出反馈实现闭环系统的渐近稳定。仿真实验结果表明,基于反步法的AQM控制算法调整时间小、丢包率低、链路利用率高。     

一种新的多瓶颈网络环境下的TCP算法

TCP拥塞控制算法作为一种可靠的数据传输被广泛应用在因特网．在保证网络稳定和不发生拥塞的基础上，公平性又是算法设计的另一个重要的性能指标．根据网络层显示拥塞指示技术支持，提出一种公平窗口算法，使该算法在IP网络中得以实现．仿真结果证明．此算法在多瓶颈网络环境下能使TCP流达到较好的公平性．     

基于流量调度的SDN数据中心网络拥塞控制算法

针对采用软件定义网络(SDN)的数据中心网络拥塞的问题,提出一种基于流量调度的数据中心网络拥塞控制算法。当链路发生拥塞时,该算法首先判别拥塞链路中 链路上关键度最大的大流,然后对大流进行重路由计算,选择调度开销最小的流,并进行调度代价计算,最后对调度代价最小的流进行调度。实验结果表明,所提算法能够有效缓解网络拥塞,降低丢包率,提高链路利用率,使得网络性能更为稳定。     

An interval-based congestion control algorithm under varying network conditions

A new IRED (interval random early detection) congestion control algorithm is proposed for network congestion avoidance and resource management. Different to the traditional AQM (active queue management) algorithms, the control parameters of IRED are not configured statically, and is setting as a parameter interval according to the changes of network environment. By the interval parameter design, the IRED alleviates the tuning difficulty of RED (random early detection) and shows a robust performance than RED under varying network conditions. It is proved that the stability and stability margin of the IRED control system can be guaranteed. A systematic design method for the configuration of parameter interval is proposed. Simulation studies show the proposed IRED algorithm achieves a robust control performance in varying network environment, which is superior to the RED and Gentle-RED algorithm.     

一种改进ARED拥塞控制算法的实现

随着互联网的迅速发展,无论是网民人数还是上网设备数都呈现高速增长的态势。虽然带宽等互联网基础资源相比二十年前有了质的飞跃,但是由于网络规模的增加还是带来了一系列的问题,其中网络拥塞是比较典型的一个。RED作为路由器主动队列管理策略中的重要算法已经在网络拥塞控制方面起到了很好的效果,成为IETF RFC2309建议的唯一候选算法。与队尾丢弃算法DropTail相比,RED算法具有网络链路利用率较高、吞吐量较大、网络时延和丢包率较小的优点,但其存在参数配置无法适应网络动态变化的缺陷,因而改进的ARED算法增加了自适应的功能,但也存在瞬时队列长度振荡等稳定性问题。对此,研究了RED及ARED拥塞控制算法,并提出了一种改进算法QARED,希望通过优化最大丢包概率计算函数来达到提高平均队列长度稳定性以及降低丢包率的目的。     

基于队列长度和速率的拥塞控制神经网络方法

文中研究了网络拥塞控制问题。PID控制器是实现网络拥塞控制非常有效的方法,能够实现对网络的主动队列管理。文中根据队列长度和变化速率,利用神经网络实现传统的比例微分积分器（PID）功能,从而提出了基于队列长度和速率的拥塞控制神经网络方法（RSPID）。该方法利用神经网络的加权动量梯度学习算法,自动调节控制参数,克服了传统PID控制方法由于控制器参数固定带来的适应性和稳定性问题。仿真结果表明,RSPID算法的鲁棒性和队列长度性能要优于PID算法。     

基于稳定性理论的拥塞控制算法E-SARED

拥塞控制是网络设计中一个十分重要的问题。该文针对基于稳定性理论的拥塞控制算法SARED不能有效地增加带宽利用率的缺点，提出了增强型拥塞控制算法E—SARED。该算法可根据网络流量特性对队列占有率阈值和最大输出输入带宽比两个重要参数进行动态调整，模拟结果表明，可有效地提高系统的吞吐量。