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《浙江大学》 2005年
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基于IP网络的NCS通信系统建模及其应用

贾国隽  
【摘要】:由于具有资源共享、信息沟通、可靠性、节约成本等方面的作用,Internet得到了飞速的发展与应用,已成为一个重要而无处不在的基础设施。网络应用的巨大需求导致网络系统经常会出现拥塞现象。而现有的方法大都采用数据包丢弃作为拥塞的指示信息,这种机制主要适合于对延迟或者单个包的丢失不敏感的TCP流。而对于低速率、延迟敏感的交互TCP流,譬如telnet,web-browsing流,可能的包的丢失和重传会造成显著的延迟。为进一步提高IP网络对低速率交互TCP流的传输性能,本文引入了数据包标记作为网络拥塞的指示,并针对一个简单的IP网络,建立了基于RED路由器队列管理策略的动态模型。最后,与网络仿真器NS的仿真结果进行了对比,验证了该动态模型的合理性。 网络控制系统(NCS)已经成为过程控制领域里一个重要的研究方向,而由于网络的引入可能导致数据丢失、时延等问题。为刻画NCS通信环节的外部特性,本文用一个简单的变采样周期、变时延模型来描述数据包丢失、网络诱导时延对闭环系统的影响。然后将其仿真结果与网络仿真器NS的仿真结果进行了对比,验证了该动态模型的合理性和有效性。 基于上述简单的通信环节模型,本文构造了一个单输入单输出NCS的仿真模型,并针对网络中随机的丢包和变时延特性,描述了常规PID的事件驱动形式;与此同时,为克服常规PID事件驱动形式在实际应用中存在的问题,提出了相应的改进方案。仿真结果表明:该改进的事件驱动PID控制律具有很强的鲁棒性,尤其是在大量过程数据丢失的情况下。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP273.5

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