时延网络控制系统控制方法研究综述

本文介绍了网络控制系统的基本概念,分析了网络控制系统的优缺点,并主要针对网路控制系统中的时延问题,论述了6种时延网络控制系统控制方法:增广状态离散时间模型法、缓冲队列法、摄动法、随机最优控制方法、鲁棒控制方法、模糊逻辑调节法.本文对6种控制方法各自的特点和适用范围进行了较为详细地讨论,并对各自的优缺点进行了对比分析,对进一步研究适合于时延网络控制系统自身特点的控制方法进行了展望.本文研究的内容是当今控制领域研究的热点问题之一,无论对网络控制系统的研究与应用,还是对网络控制系统中时延问题的解决都具有一定的意义和参考价值.     

不确定时延网络控制系统的稳定性设计

针对网络环境下的控制系统所具有的网络时延和不确定性特点,考虑最大允许网络诱导时延下界不为零及系统带有不确定性的情况,采用不需事先指定参数的更具一般性的状态反馈控制器,建立状态反馈的闭环网络控制系统模型。通过引入积分不等式方法,对Lyapunov-Krsasovskii泛函中的二次型积分项直接进行界定,避免了对系统进行模型变换和对交叉项的界定所带来的保守性。在此基础上,推导出使网络控制系统鲁棒稳定的条件。最后通过对模型进行Matlab仿真,得到状态响应曲线。系统状态很快趋于稳定,表明该结论的有效性和可行性。     

时延丢包网络控制系统的控制研究

本文针对网络控制系统中时延丢包问题,在零阶保持器的控制系统的基础之上,对时延丢包等方面的影响,对其控制系统进行了简要的分析和阐述.同时,在时延丢包网络控制系统的控制研究的过程中,有效的结合函数积分不等式的计算形式,从而有效的提升了一种有效的控制系统.并且在系统控制的过程中,对系统控制中的稳定、安全等性能,进行充分的考虑,从而有效的提升了时延丢包网络控制系统的控制形式.     

IP网络的IP包传输质量

IP网质量分为：1、连接建立、释放质量参数；2、IP包传输质量参数。     

一种基于时滞区间不均分方法的变时延网络控制系统的新稳定性条件

针对一种变时延线性网络控制系统,采用时滞区间不均分法,将时滞分割成m个区间.在每个区间都构建不同的Lyapunov-Krasovskii泛函,并引入三重积分项,同时结合自由权矩阵法,在各自的时滞区间上采用保守性小的积分不等式来处理泛函导数,进而获得了保证网络控制系统的一种新的稳定性条件.并且,最后通过相应的数值算例验证了本文中的结论.     

异构网络链路传输控制系统设计

针对传统传输控制系统存在网络吞吐量低、往返时延高等问题,提出并设计了基于数据快速活肤的异构网络链路传输控制系统。根据异构网络特点设计模块总体框图,并对初始化模块、任务调度模块、数据传输模块、图像传输模块展开分析。在传统拥塞避免算法基础上,对快速恢复算法进行优化,由此完成传输控制系统的设计。实验结果证明,该系统设计可大大提高网络平均吞吐量,降低往返时延值,改善了网络传输控制性能。     

网络控制系统的时延仿真分析

介绍网络控制系统和基于Matlab／Simulink的仿真工具箱TrueTime,然后分析时延产生的原因、类型以及对系统稳定性的影响,最后以一个采用PD算法控制的单回路直流电机的仿真模型进行仿真。考虑干扰影响系统,仿真结果可以看出,传输时延和干扰同时存在网络控制系统中,使得系统性能变得更差,这表明干扰会产生一定的时延并且时延会降低系统的性能,使系统的稳定范围变小,甚至使系统不稳定。创新点：研究时延和干扰对系统控制性能的影响,并给出仿真曲线和仿真结论。     

基于β增益的网络控制系统时延补偿

在网络控制系统中,由于网络时廷的存在,导致系统性能下降甚至不稳定.文中提出了一种基于β增益的网络控制系统时延补偿方案,该方案能够根据当前网络时延和阻塞等状况适时的修改现有的控制器的输出,使得现有的控制器能够适应于不同网络状况下的网络控制系统,从而达到时延补偿的目的.因为不是修改原始的控制算法,所以可将现有的传统控制器直接升级为网络控制器.     

HetNet场景下基于时延的多基站协作传输方法

小基站的部署有效提高了无线网络的覆盖范围和系统容量,多点协作传输(CoMP)技术被认为是一种减少基站间干扰的有效策略。提出了一种用于HetNet场景下基于时延的多基站协作传输方法。首先,利用各协作基站传输信号到用户之间的时延差,据此计算时延补偿因子,在基站端发送信号时进行频域上的相位旋转,实现时延补偿;其次,依据基站间回程时延,选择合适的协作基站,实现基站协作同步,并减少回程时延,降低时延对协作传输的影响。最后,在matlab平台下对该方案进行仿真验证,相比传统方案该方案可降低干扰,提升边缘用户吞吐量和系统整体的吞吐量。     

GSM网络短消息业务的传输时延

本文介绍了GSM网络点到点短消息业务的网络结构和协议结构,并针对对短消息业务的传输时延进行实测分析,以期对短消息的应用提供指导。     

网络控制系统的时延分析及数据传输技术研究

二十一世纪,是网络信息发达的时代,电脑的普及大大的提高了人们生活、生产的效率,人们在信息时代的高速发展中,对网络控制系统及数据传输技术都在不停的改进和研究,在这个电脑、通信技术和控制技术融合的新领域里,在网络控制系统中,由网络产生的信息传输时延对系统的控制性能有重大影响。未来了解时延的变化规律,尽可能减小时延对控制系统性能的影响,对不同协议下的传输时延进行了测试和分析,找出了影响时延大小的因素,并为网络控制系统传输协议的选择提供了参考研究的意见。     

多目标控制系统中TCP粘包问题的解决方法

测控设备采用传输控制协议/网际协议(TCP/IP)作为基础协议,进行遥控多通道并行工作时易造成网络数据粘包.针对此问题,在对TCP协议特点进行分析的基础上,通过讨论TCP编程模型和流交付模型,研究了发生TCP数据流粘包时的网络数据特征,并分析了发生网络粘包的原因,提出了局域网环境下采用短连接、发送端及格式数据组包3种解决网络粘包的方法.实际测试结果证明了这3种方法的适应性及格式数据方法还原TCP网络数据包的有效性,可为基于TCP应用软件开发提供借鉴.     

触屏网络中基于多载波机制的短帧的研究

触屏网络(Tactile Internet)作为5G最新提出来的一种研究领域,它可以实现人与物体、物体与物体通信时发送端到接收端的时延接近1 ms。比较了具有竞争力的3种波形:OFDM、FBMC和UFMC多载波波形,基于UFBM波形,通过帧长度优化设计出一种最适合的短帧长度,在人与物体、物体与物体通信时减少端到端往返时延。通过matlab仿真,可以得到一个帧长等于0.2 ms的短帧,同时也保证了系统效率。     

带缓存的云接入网络中最小化传输时延设计

为了更好适应下一代通信网络以内容为中心的特性，在云接入网络（Cloud Radio Access Network，Cloud-RAN）中考虑射频拉远头（Remote Radio Heads，RRHs）具备缓存功能也变得必要。本文考虑在Cloud-RAN中设计优化算法，并通过有效设计缓存方案减少系统传输时延。基于混合式自动重传请求(hybrid automatic repeat request, HARQ)的重传机制，前程链路与下行链路频谱信道的正交性，系统采用马尔可夫链理论建立了最小化系统传输时延的优化问题。考虑只能通过递归方式得到优化目标函数表达式，头脑风暴优化(brain storm optimization，BSO)算法被引入解决非凸问题，获得最优缓存方案。仿真结果表明，比起其他缓存方案，本文提出的优化算法可以有效地减少系统传输时延，满足未来通信需求。      

改进Smith预估时延补偿的模糊网络控制系统研究

在网络控制系统中,针对通过网络进行数据传输时产生网络诱导时延使得系统性能恶化的问题,提出一种改进Smith预估器的模糊控制方法。在控制器端引入改进的Smith预估控制器,解决被控对象模型不匹配的问题,同时,增大系统的截止频率,得到较快的系统响应。在控制器设计中采用模糊控制算法将控制器设计为模糊控制器,模糊控制器是一种无需被控对象精确数学模型且采用模糊集合论的语言控制器,能够取得较好的控制效果,具有较强的鲁棒性。最后通过仿真,验证了该方法的有效性。     

WCDMA网络端到端优化的GET时延分析

GET是用户进行网页浏览的重要过程之一,找出影响GET时延的原因是端到端优化的基础和提高用户感知的关键。文章首先介绍端到端数据业务流程,然后从多个方面具体阐述GET时延分析,最后得出GET时延长是造成GET速率低的主要原因,并提出相应的网络优化建议。     

cdma2000 1x网络短消息传输时延的分析

短消息业务是目前移动通信网络中的重要组成部分。本文简述了在cdma2000 1x系统中短消息收发过程对各信道的利用，并对短消息传输时延作了分析。     

网络智能传输研究进展

新兴超低时延场景的出现以及6G技术与人工智能技术的发展,促使网络智能传输成为研究热点。分析了传输层和应用层的时延组成及影响因素,对机器学习技术与传输层、应用层流媒体传输相结合的智能传输协议的发展和优缺点进行了综述。从传统网络传输协议的发展、人工智能技术的发展、网络传输和人工智能结合3个方面展望了网络智能传输面临的机遇与挑战。认为分布式机器学习训练场景的传输性能、训练数据的质量、模型的泛化能力、模型大规模部署的开销是未来网络智能传输技术的重点研究方向。     

一类时延网络控制系统的最优非脆弱H∞控制

针对一类时延网络控制系统,研究了当存在有限能量外部扰动时,系统的最优状态反馈非脆弱H_∞控制律的设计问题。通过将时延看作系统的时变参数不确定性,应用H_∞鲁棒控制理论及线性矩阵不等式(LMI)技巧,给出了具有控制增益扰动的次优非脆弱H_∞控制律存在的充分条件,提出了最优非脆弱H_∞控制律的设计方法。数值仿真例子表明了所提方法的有效性。     

短包传输下缓冲区辅助的无线传感器状态更新系统的信息新鲜度研究

考虑到信息新鲜度对无线传感器状态更新系统设计和部署带来的影响,提出一个由两个传感器源节点和一个公共目的节点组成的状态更新系统。该系统中两个传感器源节点均配备一个单位大小的缓冲区,并根据伯努利过程在每个时隙感知对应物理过程的状态更新。随后传感器以有限块长度短包的形式将状态更新发送至目的节点。该文采用信息年龄（Age of Information,AoI）描述状态更新的新鲜度。首先,以传感器缓冲区状态组合为中心,该系统可建模为连续时间有限状态的马尔可夫过程,其中有限状态表示缓冲区的不同状态,连续时间表示与年龄相关过程的演进。因此,该系统平均AoI可采用随机混合系统（Stochastic Hybrid System,SHS）评估。最后仿真结果表明,当更新包的感知概率为0.2时,信噪比从0 dB增加至3 dB将导致平均AoI降低20.6%;当信噪比固定为4 dB时,状态更新包块长度从300 channel uses增长至400 channel uses会致使平均AoI降低8.8%。该研究可为缓冲区辅助的状态更新系统设计提供基本理论依据。