《頻寬受限網路化控制系統中的丟包問題研究》是依託中國科學技術大學，由凌強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：頻寬受限網路化控制系統中的丟包問題研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：凌強
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目研究基於通用共享數字網路的網路化控制系統。該系統中網路頻寬受限，且網路丟包普遍存在。丟包模式和丟包同步情況(網路傳送方與接收方關於丟包是否同步)是網路丟包的重要特性，對系統穩定性和性能影響顯著，其研究結果卻較少。因此本項目將對其深入研究：1、在給定丟包條件下(包括丟包模式、丟包同步和丟包率等參數)，判斷網路化控制系統能否在有限頻寬下穩定；在能穩定情況下，通過在量化算法設計中充分考慮丟包的知識(尤其是丟包模式)，以達到用儘可能低的網路頻寬確保穩定性、並最佳化控制性能的目的。2、研究網路丟包需要滿足什麼條件，網路化控制系統才能在有限頻寬下穩定、且達到指定性能指標；所得網路條件將作為控制系統對所用網路提出的質量要求；並將該網路條件作為約束，用在多個網路化控制系統中實現對共享網路資源的實時調度，以最佳化整體性能。與現有結果比，本項目所考慮的丟包模型更全面、更貼近實際，因而取得的結果將更有價值。
結題摘要
本項目研究了基於通用共享數字網路的網路化控制系統。該系統中網路頻寬受限，且網路丟包普遍存在。丟包模式和丟包同步情況(網路傳送方與接收方關於丟包是否同步)是網路丟包的重要特性，對系統穩定性和性能影響顯著，其研究結果卻較少。因此本項目對其進行了深入研究，取得如下結果：1、在給定丟包條件下(包括丟包模式、丟包同步和丟包率等參數)，給出了確保網路化控制系統穩定的頻寬條件；在能穩定情況下，通過在量化算法設計中充分考慮系統丟包模型，以達到用儘可能低的網路頻寬確保穩定性、並最佳化控制性能的目的。2、給出了有限頻寬下確保網路化控制系統穩定的充分必要丟包條件，該條件既依賴於丟包率、也依賴於丟包模式，但其與丟包確認無關，從而定出了能用於控制系統的網路和不能用於控制系統的網路之間的明確界限。3、研究了具有非線性前饋特性的網路化控制系統，給出了確保其穩定的最低量化級數。4、開發了基於MATLAB的實時仿真軟體，驗證了取得的理論成果；並基於羅克韋爾(Rockwell)三層網路架構實現了水箱的遠程網路化控制。
