資源描述：
《基于控制理論的主動隊列管理的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在應用文檔-天天文庫。
1、從本學科出發(fā)，應著重選對國民經濟具有一定實用價值和理論意義的課題。課題具有先進性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果基于控制理論的主動隊列管理的研究為了解決PI控制器的調節(jié)時間過長，對路由器緩存大小的依賴性過強的問題，又引入了微分環(huán)節(jié)，設計用于主動隊列管理的PID控制器[3](如圖3所示)，可以縮短控制器的調節(jié)時間，使隊列盡快趨于期望值附近，提高網絡的性能。圖3模擬PID控制系統(tǒng)原理框圖PID控制器是一種線性控制器，其控制規(guī)律為：或寫成傳遞函數(shù)的形式：K：比例環(huán)節(jié)(P)，Kp為比例系數(shù)1/Tls：
2、積分環(huán)節(jié)(I)，Tl為積分時間常數(shù)TDs：微分環(huán)節(jié)(D)，TD為微分時間常數(shù)當?shù)玫奖豢刂茀?shù)的誤差信號后，比例環(huán)節(jié)可以將這種誤差信號成比例地放大，并產生控制輸出作用，以減少系統(tǒng)誤差，從而提高系統(tǒng)的控制精度。其實質上是一個具有增益的放大器，它只改變信號的增益而不影響其相位。積分環(huán)節(jié)具有將小的誤差信號積累輸出的功能，因而它能夠消除系統(tǒng)的靜差，提高系統(tǒng)的型別，有利于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的提高。積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù)，積分常數(shù)越大，積分作用越弱，反之越強。微分環(huán)節(jié)能反應輸入信號的變化趨勢，產生有效的早期修正信號，以增加系
3、統(tǒng)的阻尼程度，從而改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2.PI控制器與PID控制器的比較課題份量和難易程度要恰當，博士生能在二年內作出結果，碩士生能在一年內作出結果，特別是對實驗條件等要有恰當?shù)墓烙嫛谋緦W科出發(fā)，應著重選對國民經濟具有一定實用價值和理論意義的課題。課題具有先進性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果(1)主動隊列管理不僅關心如何保持高鏈路利用率，而且還要控制分組在路由器隊列中的排隊時間，PID控制器可以迅速地將隊列長度調節(jié)到期望值附近，保證以上兩個目標的實現(xiàn)，但PI控制器卻要花費相當長的時間。人工神
4、經網絡[8]是近十幾年迅速發(fā)展起來的一門新興的交叉學科，并在控制領域得到了廣泛應用，人工神經網絡的主要特點在于：①能充分逼近任意復雜的非線性關系；②能夠學習和適應不確定系統(tǒng)的動態(tài)特性；③具有很強的容錯性和魯棒性；④采用信息的分布式并行處理，可以快速大量運算。因此，對于非線性系統(tǒng)和不確定性系統(tǒng)來說，人工神經網絡無疑是一種解決問題的有效途徑?？紤]到對網絡流量進行建模的復雜性，可以嘗試在主動隊列管理中引入神經網絡的方法。神經網絡具有較強的學習能力和適應能力，比較適用于那些具有不確定性或高度非線性的控制對象，通過神經網絡對
5、網絡的隊列管理特性進行概括和總結，在此基礎上調節(jié)丟棄概率，達到避免和解除網絡擁塞的目的。當然，將神經網絡和模糊系統(tǒng)綜合運用有助于解決這一問題。運用神經網絡需要解決的是計算延時、學習速率、網絡本身復雜性等問題。參考文獻[9]提出將傳統(tǒng)的PID調節(jié)器與神經網絡的基本單位單神經元結合起來，解決主動隊列管理的控制問題，克服傳統(tǒng)PID調節(jié)器不易在線實時整定參數(shù)，難于對負載波動和緩慢變化進行有效控制的不足。課題份量和難易程度要恰當，博士生能在二年內作出結果，碩士生能在一年內作出結果，特別是對實驗條件等要有恰當?shù)墓烙?。從本學科出
6、發(fā)，應著重選對國民經濟具有一定實用價值和理論意義的課題。課題具有先進性，便于研究生提出新見解，特別是博士生必須有創(chuàng)新性的成果文獻[10]引入了再激勵學習，它可以在沒有指導的情況下，從環(huán)境探索中獲得經驗，自主的改進系統(tǒng)性能，使強化信號值最大，具有自學的能力。將其與主動隊列管理機制相結合，可以發(fā)掘出更新穎而高效的AQM機制，以便降低數(shù)據(jù)包的丟棄機制中隨機數(shù)生成的計算開銷，優(yōu)化網絡性能。4小結路由器主動隊列管理機制是計算機網絡擁塞控制的重要組成部分，是互聯(lián)網的重要研究課題之一。本文研究的目的主要是將控制理論應用于網絡擁塞
7、控制中的“主動隊列管理”，利用控制理論指導AQM算法的設計，從而減少網絡延遲，提高網絡利用率。參考文獻[1]徐昌彪，鮮永菊.計算機網絡重的擁塞控制與流量分析[M].河北：人民郵電出版社，XX[2]HOLLOTCV，MISRAV，TOWSLEYD，etdesigningimprovedcontrollersforAQMrouterssupportingTCPflows[A].ProcofIEEEINFOCOM’O1[C].XX[3]FanYF，RenFY，LinC.DesignaPIDcontrollerforact
8、ivequeuemanagement.In：thethIEEEInt’1Symp(ISCC003).200[4]ChrysostomouC，PitsillidesA.AFuzzyLogicCongestioninTCP/IPBest-EffortNetworks.In：ProceedingsoftheAustralianTelecommunicationNe
