文档介绍：东南大学
硕士学位论文
网络控制系统信息与任务的优化调度
姓名:刘宁
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:费树岷
20080301
摘要,是近年来重要而热门的研究课题,它在交通运性能优化的基础。网络控制系统的调度理论极其算法的研究对于网络控制系统理论的研究有重要的静态调度算法。算法以减小同步网络控制系统中各控制回路的公有采样周期和减小各控制回路的端明算法可以有效调度周期性和非周期性混合任务,保证系统信息和任务的实时性,实现较高的系统网络控制系统输,医疗卫生,航空航天和现代通讯等领域有广泛的应用和广阔的应用前景。控制理论和调度理论是网络控制系统的两个重要研究方向,不同与经典的控制系统,网络控制系统的动态性能和稳定性不仅与控制策略有关而且与调度策略有密切关系,好的调度策略是网络控制系统稳定的前提和系统意义和价值。本文研究网络控制系统中信息和任务的综合整体调度理论,以优化系统性能、合理分配系统资源为目标,针对以往研究中信息调度和任务调度分离设计从而忽略系统整体性的不足提出新的调度策略及算法。主要工作包括以下几个方面:⒄攵酝酵缈刂葡低辰⑹P停枋鱿低持行畔⒑腿挝竦奶匦浴L岢龌谝糯惴ǖ端延时作为优化目标,多目标寻优,获取近似最优解。仿真结果表明,算法可以有效优化系统性能,实现较高的网络和处理器资源利用率。论文还提出同步网络控制系统处理器选择的依据。⒄攵砸觳酵缈刂葡低辰⑹P停枋鱿低持械男畔⒑腿挝竦奶匦浴J紫雀龃砥魅务的分配调度方案,保证负载平衡。在此基础上借鉴实时系统的鞫人惴ㄌ岢鲂畔⒑腿挝竦恼体调度方案。并对算法的性能和可调度性做了评价。仿真结果表明调度算法可以实现较高的系统资源利用率,保证实时信息和任务不丢失时限。⒃谝觳酵缈刂葡低持锌悸欠侵芷谛畔⒑腿挝癫⒔⑹P兔枋觥V赋鼍蔡鞫人惴ǖ娜陷和不足和动态算法的优点。借鉴近视算法中时间窗口的概念,提出异步系统的动态调度算法。提出最迟执行时间概念,并以此为基础应用优先级策略。将优先级不同的信息和任务分别调度,保证了系统实时性要求,同时起到性能优化作用。本文同时分析了动态时间窗口长度选择依据。仿真表资源利用率。关键词:网络控制系统信息调度任务调度遗传算法采样周期性能优化
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期::兀ぃ琎东南大学学位论文独创性声明东南大学学位论文使用授权声明研究生签名:导师签名:日本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布括刊登畚牡娜ú炕虿糠帜谌荨B畚牡墓ú包括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼
控制器2穇一执行黝,卜—叫传感器2刂破鱟穇一执行器爿。卜!—叫传感器穇第一章绪论网络控制系统的发展及其特点和问题据和系统信息的传输通过通信网络来实驯¨叫’M缟系纳璞福ùǜ衅鳌⒖⒄随着计算机网络技术的飞速发展和网络的广泛使用,计算机网络技术,通讯技术和控制学科交成本高,系统的可靠性,抗干扰性和灵活性低【,控制器和被控对象之间的连接采用专线,连接繁杂。这样的系统已不能满足控制系统模块化、义,戴冠中等提出“网络化系统”的概念【浚琀蚏提出了共享,便于安装和维护,在设计和扩展方面具有很高的灵活性。另外,使用无线网络技术还可以实图是网络控制系统虺芅慕峁故疽飧誱4油贾锌梢钥闯觯叉渗透,控制系统的机构正在发生着变化。传统控制系统一般通过点对点的专线将传感器信号传送到控制器,然后再通过点对点专线将控制器信号传递给执行器,这类结构模式的控制系统布线复杂,实现先进控制、分散控制、集成诊断、便捷维护和低成本等的需要。为了解决这些问题,将网络引入到控制系统中,采用分布式系统取代独立式系统,控制系统的结构呈现出分布化,网络化和智能化的特点控制对象图传统控制系统结构示意图网络控制系统,,又称综合通讯和控制系统,钤缬瓿鱿衷诼砝锢即笱砒的论著Ⅲ中,当时只是用图示方法说明了慕峁埂S谥档仁褂昧恕巴缈刂葡低场闭庖皇跤铩】,顾洪军给出了明确的定В得它是借助于实时的通信网络而构成环路的闭环实时反馈控制系统。网络控制系统的应用场合主要分为两方面【】:一方面是远程控制,实现远程操作、远程医疗、远程教