网络控制系统的变采样周期调度算法

综合考虑网络控制系统的误差、误差变化率、网络利用率及采样周期对系统性能的影响,设计了一种基于模糊反馈的变采样周期调度算法．该算法由网络利用率预测和采样周期调节两部分组成：网络利用率预测部分根据当前网络运行状况预测新的网络利用率;采样周期调节部分包含网络利用率分配和采样周期的计算．采样周期调节部分的网络利用率分配,用于重新分配各控制回路的网络利用率,分配时考虑系统各回路的误差和误差变化率,利用模糊控制理论调整各回路对网络的需求程度,完成分配;而采样周期计算是根据所得的网络利用率及数据的传输时间,动态调节系统各回路的采样周期．最后,结合EDF调度算法利用TrueTime工具箱对所研究的调度算法进行了仿真,结果表明采用本文所研究的变采样周期调度算法的控制系统性能要优于采用固定采样周期调度算法的控制系统性能．     

UWB传感器网络跨层优化模型的构建与实现

跨层设计是提高无线传感器网络整体性能的一种有效方法．文中在综合考虑MAC层调度、物理层功率控制、网络层路由三方面因素的基础上，结合UWB技术超带宽、低信号功率的特点，以实现网络最大数据传输速率为目标，构建了UWB传感器网络跨层优化模型．仿真实验结果表明，根据模型最优解进行网络配置可充分利用网络资源、显著提高网络的数据传输速率，以构建、求解优化模型的方式解决网络跨层问题是切实可行的．     

网络控制系统的TrueTime分析与仿真

网络控制系统是一种集通信网络和控制系统于一体的全分布式、网络化、实时反馈控制系统,基于Matlab的网络控制仿真工具箱TrueTime为网络控制系统的仿真研究提供了简易可行、功能齐全的工具.TrueTime可以对网络时延、网络参数、控制方法、网络调度等多方面进行综合仿真研究,实现控制性能与网络调度同时仿真的要求,使得网络控制系统的仿真研究更为容易.本文介绍了TrueTime工具箱的组成与功能,结合直流电机网络控制系统实例,给出其TrueTime仿真的具体实现,从仿真结果可以看出TrueTime工具箱对网络控制系统的仿真是有效的.     

三峡工程两坝联合通航静态调度的异步滚动时域优化方法

求解较长时段内的船舶过闸优化调度方案以保障船舶能够通畅有序的通过三峡大坝和葛洲坝．针对目前普遍采用的全局优化方法存在的优化结果不稳定以及收敛速度慢等缺点,提出了一种滚动时域优化方法,并将联合通航调度系统分解为3个具有反馈回路的串联子系统,每个子系统都具有独立的滚动时域参数,从而构成了一个异步滚动时域方法模型,考虑到子系统调度顺序对优化性能的影响,提出了预测信息扰动强度排序的同步算法来降低预测信息的不确定性以提高解的质量．基于实际通航数据的比较测试表明了滚动时域优化方法在优化性能上优于全局优化方法,并且同步算法对提高优化性能有显著作用．     

网络控制系统的模糊动态调度算法研究

针对多回路的网络控制系统,本文同时考虑系统误差和误差变化率,设计了一种基于神经网络的模糊动态调度算法.该算法根据系统中各回路的误差和误差变化率,利用神经网络模糊控制的方法实时调整各回路的优先级,从而实现对网络控制系统的调度.最后,利用TrueTime工具箱建立了包含模糊动态调度器的网络控制系统仿真模型,并将其与RM和EDF调度算法进行对比.仿真结果表明,在相同的网络带宽占用条件下,本文所设计的模糊动态调度算法相比于RM和EDF调度算法,产生的网络诱导时延更小,且具有较好的控制性能.     

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采用故障树分析方法对指挥控制系统通信网络的故障传播情况做了详细分析，并对系统各部件的重要度进行了计算．在此基础上，结合指挥控制系统通信网络自身的特点，设计了一种在线监测方案—以Trap为向导的优先级轮询监测方案．最后，利用C++语言在校园网环境下对该监测方案进行了实现．测试结果表明，以Trap为向导的优先级轮询监测方案能够在一定程度上降低网络资源的利用率，提高网络性能．     

航运集装箱空箱调运优化模型的研究

为有效调配空箱，提高航运公司集装箱的利用率，文中尝试对空箱调运问题进行定量研究．通过对航运公司集装箱调运管理流程的分析，结合运输规划理论和航运经济学理论，借鉴铁路空车调度优化模型的研究，建立集装箱空箱调运优化模型．     

七种因素对NCS性能的影响

在建立NCS仿真系统的基础上，用TrueTime工具箱，分析了时延、扰动、丢包率、采样周期等不确定性因素以及网络通信模式、调度算法等对NCS性能的影响，实现了对网络控制系统的实时仿真，给出了仿真结果和相关结论，从仿真结果可以看出TrueTime工具箱对网络控制系统的实时仿真的有效性，对深入理解和研究NCS有一定的帮助．     

城市公交区间车与全程车组合调度问题研究

为提高城市公交区间车线路上闲置车辆的利用率,对区间车设置及其组合调度可行性、工作流程进行了全面分析．针对区间车线路上车辆的运行特点,构建了区间车线路上发车场站的一组逆差函数,通过发车场站内部调度和场站之间插入空驶车次,实现了以最小的车队规模运行区间车线路的所有车次．研究了大连市某公交区间车线路．结果表明,区间车与全程车组合调度后的运行区间车线路的车辆数目获得了优化．     

基于双级模糊控制器的船舶操纵运动控制系统

针对船舶航向控制系统，要求既有快速而又平稳的回转性，又有准确无误的航向保持性，用常规的模糊控制器控制时，难以同时满足大角度转向控制和小角度航向保持的性能要求．文中提出用两级模糊控制器构成了一个既具有可靠性、实用性，又具有良好的船舶向控制性能的模糊控制系统．此种可快速切换的双级模糊控制器系统与优化后的ＰＩＤ控制系统相比，不仅使船舶转向时动态响应快，超调量小；而且在航向保持阶段，航向的稳定性也更优。     

PARNEM-A PARALLEL DISCRETE EVENT NETWORK EMULATION SYSTEM

Objective Network emulation system constructs a virtual network environment which has the characteristics of controllable and repeatable network conditions. This makes it possible to predict the availability and performance of new protocols and algorithms before deploying to Internet. Methods PARNEM, a parallel discrete event network emulation system described in this paper has the following characteristics： ① BREEN - a BSP based realtime event scheduling engine; ② application transparent flexible interactive mechanism; ③legacy network model reuse. Conclusion PARNEM allows detailed and accurate study of application behavior. Comprehensive case studies covering bottleneck bandwidth measurement and distributed cooperative web caching system demonstrate that network emulation technology opens a wide range of new opportunities for examining the behavior of applications.     

基于HLA的航空通信网分布式仿真平台

在深入研究HLA分布式仿真技术与OPNET平台仿真机制的基础上,将HLA分布式仿真技术与OPNET网络仿真平台相结合,给出了航空通信网分布式仿真的体系结构．基于该体系结构,构建了某航空通信网的分布式仿真平台,实现了精确仿真拓扑和网络资源控制、仿真数据的实时显示和终端模拟的功能,为大规模的航空通信网仿真提供了参考．     

城市快速路分层分布式优化控制方法研究

针对城市快速路控制系统对实时道路交通状况不能及时、有效地响应问题，利用时变的交通状态估计与OD矩阵预测信息，基于智能交通控制及分层分布式思想，提出一个新颖的城市快速路匝道控制方法. 采用基于多项式趋势模型的滤波方法对路段总的交通需求进行估计与预测，提前确定道路将来排队长度的上界；对快速路网未来的交通状态进行预测，基于全局最优的思想，提前为路网中各个匝道建立协调约束，为匝道调节率的制定提供依据. 仿真结果表明，分层分布式的快速路控制系统通过协调各个匝道之间的利益，能够有效缓解高峰出行时的拥堵现象，对实现城市快速路网整体性能优化具有现实意义.     

列车通信以太网周期数据时态约束调度方法

针对工业以太网调度方法以报文截止期为唯一约束的局限,提出了一种基于时态约束的列车通信网络周期数据调度表生成方法.首先基于时间触发机制改造列车以太网的通信与消息模型;其次利用网络设备通信参数与数据报文参数,提出周期数据通信的时态约束有向图量化模型;最后设计了基于可满足性模理论的调度表生成算法,求解单播及广播业务的周期数据调度表以验证算法有效性,并在实际列车通信网络的拓扑条件下进行调度性能测试及分析.实验结果表明:该调度算法能够解决部分传统算法不能调度的通信任务,满足更细化的周期数据调度需求并提升调度灵活性;调度性能测试中最大链路负载超过80%,可调度周期数据业务量达到1 000项.      

一种基于TDD的无线mesh网络随机自学习调度算法

基于时分多址（TDD）的无线mesh网络是实现无线多跳网络和宽带无线接入的一种关键技术.为用户提供一种可以保障稳定通信的有效的分布式算法是影响基于TDD的无线mesh网络性能的关键因素.本文针对TDD的无线mesh网络提出一种随机自学习分布式调度算法,这种算法是一种基于信息学习的随机选择算法.在网络中,任一节点都要根据其邻居节点控制消息中所携带的数据,学习邻居节点的调度信息,从而判断可用时隙.若上次信息传输成功,则节点仍然沿用上次的传输时隙;反之,节点在可用时隙中随机选择一个时隙发送控制消息.仿真结果表明,与IEEE802.16标准中定义的算法相比,提出的随机自学习分布式调度算法能实现更高的吞吐量.     

高速公路入口匝道的协调优化控制

为了实施高速公路路网交通流的优化控制,采用MATANET模型进行路网交通流建模,应用非线性最优控制方法,构造了路网入口匝道的协调控制模型。该模型应用全局实时交通数据,以总费用时间与密度控制的组合构建性能指标,能够提高交通运行效率,并有效处理交通拥挤。针对模型的非线性,应用遗传算法对性能指标进行优化,探究TTS-密度控制指标的优化对路网交通拥挤状况的控制效果。以南京市周边高速公路路网作为应用实例,验证了所研究模型与优化方法的可行性。     

基于Agent的区域交通信号协调控制

应用多智能体技术对区域交通信号的协调控制进行了研究.构建了区域Agent、路口Agent和车载Agent,区域Agent和车载Agent构成网络调度层,路口Agent构成信号控制层.车载Agent和路口Agent采用反应型结构、区域Agent采用思考型结构,从而建立了基于Agent的区域交通控制系统,并通过对系统结构的分析建立了一主多从动态博弈协调模型.最后对一个简单的交通网络进行仿真,仿真结果表明本文所提方法的有效性.