《共享數字通訊網路系統的頻寬調度與量化策略協同設計》是閆晶晶為項目負責人，河南工業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：共享數字通訊網路系統的頻寬調度與量化策略協同設計
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：閆晶晶
- 依託單位：河南工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雙邊網路系統通訊受限問題的現有研究多集中於控制器形式的設計，對閉環系統性能有著重要影響的數據傳輸方式的設計並未得到充分重視，尤其對於共享數字通訊網路系統，上行線和下行線各分量的頻寬調度和量化策略協同設計問題顯得尤為重要。為此將重點研究：1、以一類典型的共享數字通訊網路系統為背景，以數據傳輸機理及反饋控制理論為手段，開展頻寬受限條件下的數據傳輸策略設計方法研究：從量化誤差角度揭示數據傳輸策略對閉環系統性能、總體頻寬占用的作用機理；從最優閉環性能與最小頻寬占用觀點出發，建立頻寬調度及量化策略協同設計方法，保證系統在通訊受限約束下的良性運行；2、以最優控制理論為基礎，結合有限時間穩定分析方法，重點解決現有網路化數據傳輸方法中存在的關鍵問題：通訊受限條件下數據傳輸策略與傳輸誤差的相關性建模，傳輸誤差對閉環系統性能影響的本質分析，不同性能指標下最優量化誤差的獲取手段，數據傳輸策略可行解集的求取方法。
結題摘要
隨著公用網路用戶量的不斷增大，網路的頻寬受限問題日益嚴重。針對頻寬受限條件下網路化系統的量化控制、頻寬調度及相關問題，項目負責人和項目組成員對國內外現有方法進行充分論證的基礎上，開展了一系列穩定性分析及量化控制器設計方面的研究，具體內容如下：1、研究時變採樣、時變延時、通訊約束、頻寬受限影響下的網路化控制系統的鎮定問題。採用二維凸估計方法處理時變傳輸區間和時變傳輸延時問題。通過引入飽和係數這一參數來處理系統狀態和被量化變數之間複雜的耦合關係，實現量化器的不飽和性，從而保證量化誤差的有界性。得到了保證網路化控制系統穩定的一些充分性條件以及量化反饋控制算法。2、討論受量化、丟包和未知擾動影響的網路化控制系統的鎮定問題。通過在update模態中引入接包率這一概念來處理丟包和未知擾動問題，給出一種基於zoom策略的改進量化控制算法。基於該算法，通過分析控制器的收斂性質來得到閉環系統狀態和估計誤差穩定的充分性條件。3、研究數據量化、丟包及事件驅動通訊機制下的網路化控制系統的鎮定問題。依賴於量化後的系統狀態提出了兩種事件驅動機制，並討論了它們的擴展形式。採用zoom策略研究時變對數量化及獨立同分布丟包過程影響下的系統穩定問題。在此基礎上，給出了保證閉環系統均方穩定的一些充分性條件。4、基於zoom策略提出了兩種包括v0,δ和量化密度ρ在內的對數量化器參數設計方法，以此來設計量化器的飽和邊界、死區和量化區間長度。在設計的參數下，閉環系統的狀態可以在某些時刻之後落在逐漸縮小的不變集內，從而保證在時變對數量化策略下量化器的不飽和性及量化誤差的有界性，在此基礎上得到閉環系統的漸進收斂性。5、研究了受丟包和量化影響的線性、模糊和非線性網路化控制系統的建模、分析和鎮定控制器設計方法。相關成果已發表學術論文8篇（其中SCI收錄5篇，EI收錄3篇），出版專著一部。部分成果還在進一步處理中。
