基於CSMA協定的無線網路控制系統的建模與最佳化

《基於CSMA協定的無線網路控制系統的建模與最佳化》是依託浙江大學，由曹向輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於CSMA協定的無線網路控制系統的建模與最佳化
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：曹向輝
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

隨著無線網路控制系統的發展，具有分散式特點的CSMA協定危和匪挨在其中的套用將越來越廣泛，由此引發了系統耦合問題，而解決的關鍵在於使協定與控制相協調，這已成為新的挑戰性課題。本項目針對上述協調問題，緊扣無線網路控制系統的異構、異步和動態性以及CSMA協定的隨機、跨碑微分散式等特點，結合LQG性能指標，採用理論分析結合仿真實驗的方法，深入挖掘CSMA協定進行實時控制信息傳輸的能力，提出有效方法來最佳化系統性能。主要研究內容有：建立基於CSMA協定的無線網路控制系統模型，研究協定參數對系統性能的影響；研究保系統穩定的協定參數範圍，建立LQG控制與CSMA協定的協同最佳化問題，提出集中式離線逐步尋優算法；針對大規婆格模套用，研究分散式的信道質量評估方法，提出協定與控制的分達樂射布式線上協調機制。本項目的研究有助於推動網路化控制理論與無線通信技術的進一步結合，延伸無線網路控制系統的套用領域，具有重要的理論意義和廣泛的套用價值

結題摘要

隨著無線網路控制系統的發展，具有分散式特點的CSMA 協定在其中的套用將越來越廣泛，由此引發了系統耦合問題，而解決的關鍵在於使協定與控制相協調，這已成為新的挑戰性課題。本項目針對上述協調問題，採用理論分析結合仿真實驗的方法，深入研究了無線網路化控制系統的協同設計問題，取得了一系列研究成果。多承腿針對基於CSMA協定的無線網路化控制系統，提出了疊代型數學模型，並設計了一種結合CSMA和時槽分配的混合信道接入協定；針對多信道下的遠程狀態估計問題，提出了基於認知無線電技葛糊甩請術的估計方法，給出了估計性能穩定的條件和估計誤差的界，並對系統能耗進行了最佳化；針對無線網路化控制系統的協同設計問題，提出了集中式和分散式的節點調度、信道選擇、傳輸調度、分散式控制等的最佳化方法。同時，針對無線騙漿和網路控制系統安全這一新的研究領域，開展了不良節點檢測和能量失效型攻擊的監測與防禦等方面的研究。項目取得的相關研究成果有助於推動網路化控制理論與無線通信技術的進一步結合。