具有多传输通道系统的网络化预测控制

本文研究了一类具有多传输通道网络化系统的控制问题,基于网络化预测控制方法,提出了一种改进型的分布式预测补偿方式,从而更有效地利用反馈数据来提高控制系统的性能.对闭环网络化预测控制系统进行分析,得到其稳定性条件,特别地,在模型精确已知和多传输通道的时延为定常的情况下,该条件将会退化为本地控制的闭环系统稳定性条件.上述结论的好处是网络化预测控制系统中状态观测器和控制器的设计可以参考本地控制.通过球杆系统算例验证本文所提方法的正确性和有效性.     

一类多时滞状态网络控制系统的稳定性分析

由于多个传感器和执行器节点同时竞争有限的网络资源,导致了网络控制系统具有多个时变时延状态的特性,进而使网络控制系统的分析和设计变得非常困难.针对此类网络系统,推导出一种判定系统渐进稳定的方法.在建立的多时延网络控制系统模型的基础上,利用Lyapunov-Krasovskii泛函理论和线性矩阵不等式技术推导出系统渐进稳定的充分条件,并给出了用LMI工具箱求解最大时延上界的步骤和方法.最后仿真算例证明了该方法的有效性和实用性.     

无线传感网络的端到端时延感知跨层优化研究

无线传感网络近年来获得全球范围内越来越多的关注。在实际应用当中,无线传感器网络的通信时延约束是网络QoS评价标准中非常重要的一项性能指标。在传统的无线传感网络吞吐量优化问题模型基础上,考虑网络端到端时延约束条件,并引入网络编码概念。最终采用李雅普诺夫优化算法将吞吐量优化问题转化成若干个子问题并进行分布式求解。该算法在保障网络稳定性和端到端时延约束的同时,得到一个接近最优的原始问题优化解。     

一种基于HMIPv6网络的域间切换改进方案

针对层次型移动IPv6网络的域间切换中的切换延迟和丢包问题,提出一种使用转交地址池改进原来DAD的检测方法来减少切换延迟,采用双路径通信方式降低丢包率的域间切换的改进方案。理论分析改进前后的切换延迟,使用NS-2工具对改进协议进行仿真。实验结果表明,改进方案在切换时延和丢包率方面表现出较好的优越性。     

基于OpenFlow的移动切换框架研究

现有移动切换的相关研究方案在实际部署时配置繁琐、工作量大、网络运维成本高,有些方案还存在三角路由问题,导致切换时延增大.为了解决移动切换过程中的这些问题,提高移动切换的性能,提出了一种基于OpenFlow的移动切换框架,通过理论分析证明了该切换框架的可行性;另外,通过搭建基于OpenFlow的移动切换实验平台,与传统移动IP方案进行性能对比分析.实验结果显示,基于OpenFlow的移动切换框架能够有效地控制数据流路径,避免三角路由问题,并且较传统方案其切换时延降低,说明提出的移动切换框架能够有效节省网络带宽资源和优化移动切换效率.     

基于多异类传感器信息融合的微型多旋翼无人机实时运动估计

针对无人飞行器视觉定位结果存在较大时延而影响飞行器运动状态估计精度的问题,提出了一种基于多传感器数据融合的实时运动估计方法.首先,利用机载惯性测量元件(IMU)提供的姿态信息优化单目视觉定位算法,使得视觉定位结果的时延减小.然后,在利用卡尔曼滤波器估计飞行器运动状态的过程中,考虑了视觉定位结果的时延,利用加速度信息进行时延补偿.最终得到实时的高精度运动估计结果.在自主研制的四旋翼飞行器系统上对本文提出的方法进行了验证.通过与不考虑时延的方法的结果以及真实数据进行比较,证明了本方法的有效性.     

TCP传输中往返时延偏移智能响应机制研究

为了提高高丢包率环境下的TCP传输性能,提出一种往返时延偏移智能响应机制。对往返时延偏移值进行标准化处理得到标准延迟因子,用这个因子对拥塞窗口增长和减小量进行修正,实现拥塞窗口增长速度随往返时延偏移自适应调整,能够区分随机丢包和网络拥塞。开发Linux内核模块实现了往返时延偏移智能响应机制,可快速部署到所有基于AIMD策略的拥塞控制机制。仿真结果表明,使用往返时延偏移智能响应机制,平均吞吐量超过cubic算法57%,能够有效提升高丢包率环境的带宽利用率。     

基于波变量补偿的阻抗匹配时延双边遥操作

通信时延是遥操作系统中固有的问题,它会严重影响遥操作的性能,降低系统的稳定性和跟踪性。基于无源理论的波变量法可以保证遥操作系统在任意时延下稳定,是解决时延问题的一个重要方法。然而,波变量法带来的波反射会阻扰有用信号的传输,降低了主从端信号的跟踪性,严重时甚至会导致整个系统振荡。针对这一问题,提出了一种基于波变量补偿的阻抗匹配双边遥操作系统结构,旨在减少波反射,提高操作者的临场感和系统的跟踪性。通过仿真实验,结果表明所提方法能够保证固定时延条件下遥操作系统的稳定性,并具有较好的跟踪性。     

FPGA 时延故障检测技术研究磁

随着 FPGA 器件的应用越来越广泛,FPGA 的测试和故障诊断技术得到了广泛重视和研究。 FPGA 的时延故障是 FPGA 内部故障中非常重要的一类故障类型,主要包含器件内部逻辑资源时延故障和连线资源时延故障。论文通过分析 FPGA 的内部结构和时延故障特性,研究 FPGA 内部逻辑资源时延和连线资源时延故障检测方法。利用 Xilinx 公司Virtex‐Ⅱ系列 FPGA 完成时延故障检测方法验证,证明了 FPGA 时延故障检测的可实现性。     

高带宽时延乘积网络中的TCP性能仿真分析

在高带宽时延乘积网络中,现有TCP协议由于其使用的拥塞控制机制使得数据流长时间以低速率发送数据,不能有效利用网络带宽,造成带宽利用率随着带宽的增大而下降。对高带宽时延乘积网络中TCP的性能进行仿真,结果表明在该网络环境中使用TCP传输数据不能有效利用网络带宽。最后详细分析拥塞控制机制造成TCP使用带宽利用率低的原因。