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《基于模糊PID算法的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制問(wèn)題研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要基于模糊PID算法的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制問(wèn)題研究摘要科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展,新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷涌現(xiàn),用戶數(shù)量迅速增加,由此引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)擁塞成為制約網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題,如何更好地預(yù)防和控制網(wǎng)絡(luò)擁塞成為近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。僅依靠基于源端的TCP擁塞控制已不能滿足服務(wù)質(zhì)量要求,基于路由器的擁塞控制機(jī)制逐漸成為研究的重點(diǎn)。主動(dòng)隊(duì)列管理算法(AQM)是基于路由器的擁塞控制的重要組成部分。本文首先介紹了擁塞控制的定義、產(chǎn)生的原因和TCP/IP擁塞控制機(jī)制;著重介紹了IP擁塞控制機(jī)制中的主動(dòng)隊(duì)列管理算法,并指出它在擁塞控制中的重要作用。主動(dòng)隊(duì)列管理算法解決路由器滿
2、隊(duì)列問(wèn)題的方法,是在隊(duì)列滿之前就對(duì)到達(dá)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄,這樣端節(jié)點(diǎn)便能在隊(duì)列溢出之前做出反應(yīng),從而避免真正擁塞的發(fā)生。隨機(jī)早期檢測(cè)(RED)算法是著名的AQM算法,而基于控制理論的擁塞控制成為新的研究熱點(diǎn)。近幾年,智能控制理論在網(wǎng)絡(luò)擁塞控制中的應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展。本文在研究主動(dòng)隊(duì)列管理算法的基礎(chǔ)上,考慮了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)模型的不確定性,將智能控制中的模糊控制與常規(guī)PID控制結(jié)合起來(lái),采用模糊增益調(diào)整PID控制算法作為主動(dòng)隊(duì)列管理算法,對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞進(jìn)行控制。模糊增益調(diào)整PID控制器,既具有模糊控制靈活而適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),又具有PID控制精度高的特點(diǎn),能達(dá)到傳統(tǒng)擁塞控
3、制所不能達(dá)到的控制效果。為了解決模糊增益調(diào)整PID控制算法設(shè)計(jì)復(fù)雜、耗時(shí)的問(wèn)題,本文研究了模糊/PID混合控制算法,將具有PD控制功能的二維單輸出模糊控制與PI控制相結(jié)合,并將變速積分引入PI控制器,解決因固定的積分常數(shù)在某些調(diào)節(jié)時(shí)刻過(guò)大而造成超調(diào)過(guò)大的問(wèn)題。針對(duì)模糊增益調(diào)整PID控制算法和模糊/PID混合控制算法基于Matlab進(jìn)行仿真。通過(guò)仿真結(jié)果表明,兩種模糊PID算法能有效地將隊(duì)列長(zhǎng)度穩(wěn)定在目標(biāo)值附近,具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和魯棒性,適應(yīng)多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,而后者的控制效果更優(yōu)越。最后,對(duì)全文進(jìn)行了概括性總結(jié),在此基礎(chǔ)上,對(duì)以后的工作進(jìn)行展望。關(guān)鍵詞:TCP/IP網(wǎng)絡(luò);
4、擁塞控制;主動(dòng)隊(duì)列管理;模糊PID算法;變速積分一II—東北大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractOnProblemsofNetworkCongestionControlbasedonFuzzyPIDAlgorithmAbstractNowadays,withthedevelopmentofscienceandtechnology,thenetworkcongestionbecomeabottleneckproblem,whichrestrictsthedevelopmentandapplicationofnetwork.Therefore,thecongestioncon
5、trolhasbecomeanactiveissueinthefieldofnetworkresearch.TheTCPcongestioncontrolimplementedinsourcenodecannotfeedthequalityofservice,therefore,congestioncontrolwhichisbasedonroutergraduallybecomesthemaindirectionincurrentresearch.Activequeuemanagement(AQM)isthesignificantconstituent.Thethe
6、sisintroducestheconceptandmeaningofcongestionandcongestioncontrol,andthemechanismofcongestioncontrolofTCP/IPisintroduced.ThentheAQMalgorithmofIPcongestioncontrolmechanismisemphaticallyintroduced,andthepaperindicatesthattheAQMisveryimportantincongestioncontr01.TheAQMalgorithmdropsthedata
7、-packagesbeforethequeueachievingfull,SOthattheterminalnodecanresponseearly,andthusthecongestioncanbeavoidedtruly.REDisthemostfamousAQMalgorithm,andcongestioncontrolbasedoncontroltheorybecomesanewresearchfocus.Inrecentyears,theresearchofintelligentcontroltheoryincongestioncontro