具有时变时滞和多包丢失的网络控制系统量化H∞控制

研究了具有时变时滞与多数据包丢失的网络控制系统(networked control systems,NCSs)的量化H_∞控制问题.同时考虑传感器-控制器间的测量通道及控制器-执行器间的控制通道的多数据包丢失,并将其用满足Bernoulli分布的随机变量来表示.控制输入信号和测量输出信号分别在传感器和控制器两侧进行对数量化,量化误差描述为扇区有界不确定性.利用Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,得到了使得闭环NCSs满足一定H_∞性能指标的均方意义下指数稳定充分条件,并给出了基于观测器的时滞相关控制器设计方法.最后,通过实例证明了该方法的有效性.

短时延多包传输网络控制系统的稳定性分析

提出一种短时延多包传输网络控制系统的建模方法.把多包传输网络控制系统建模为具有一定切换规则的线性切换系统模型.利用切换系统理论和鲁棒稳定性理论,得到多包传输网络控制系统的渐近稳定性判据,并首次提出周期动态输出反馈镇定控制器的设计方法.最后通过数值算例证明文中结论的可行性和有效性.

具有数据包丢失及多包传输的网络控制系统稳定性

在分析网络数据包丢失和多包传输原因的基础上,研究存在数据包丢失和多包传输的网络控制系统稳定性问题.根据网络数据包丢失模型,提出了信号传输成功率应满足的系统指数稳定性条件,并依据具有事件概率限制的异步动态系统理论建立了多包传输网络控制系统模型,给出了判定系统指数稳定性的充分条件.仿真示例验证了上述判定系统稳定性条件的有效性.

多包接收无线Mesh网络的跨层优化

多包接收是一种可有效提高无线网络吞吐量的技术.文中建立了无线mesh网络的多包接收跨层设计模型,该模型是一个混合整数规划模型,一股不可能在多项式时间内求解.为此设计了一种可在多项式时间内求解的近似最优策略,将模型中的整数变量释放到实数域空间,使原来的混合整数规划模型成为一线性规划模型,并通过反复迭代寻找近似最优解.仿真显示采用该策略的多包接收跨层模型使数据传输速率提高了至少3倍.

一种新的基于多包接收的ad hoc网络媒体接入算法

多包接收技术在无线网络中的应用为提高网络吞吐量提供了一种新思路。本文在结合多包接收技术的基础上提出了一种应用于ad hoc网络的新的媒体接入控制算法,并对其吞吐量作了分析,与IEEE802.11MAC接入方式进行了性能比较。仿真结果表明,在业务量大于某一特定值时,新算法可以显著的提高ad hoc网络的吞吐量。

一种实现MIMO多包接收的Ad Hoc网络MAC协议

MIMO技术可以同时接收多个数据包并能对它们进行有效的分离,是改善Ad Hoc网络系统性能的新途径。提出一种利用MIMO系统中MPR能力来提高网络吞吐量的MAC协议。它通过在回复CTS前接收多个RTS来最大化可以同时发送的链路数,接收节点根据自身的天线数目和接收到的RTS数目决定发送数据流数目。与现有的同类协议相比,该协议可以无差错地接收并分离出多个节点同时发送的数据,且在同一竞争区域内,允许多对节点同时通信。在OPNET仿真软件中,从业务负载、节点场景密度对其进行了网络仿真,并在结果分析中验证了MIMO MAC协议的综合性能优势。

一类多包传输网络控制系统的设计及稳定性分析

根据现场总线网络的传输特性, 提出了一种适用于多包传输网络控制系统的设计方法, 即控制器和传感器节点采取时间驱动方式工作, 执行器节点采用事件驱动方式; 将多包传输网络控制系统建模为切换控制系统. 然后基于切换系统分析方法和稳定性理论得出了网络控制系统指数稳定的充分条件. 最后,通过实例分析证实了本文所提设计方法的可行性, 以及理论的正确性.*

一种无线Mesh网络中基于协同通信的多包接收方法

协同通信容许移动节点共享彼此的天线以构建虚拟多入多出系统,可有效获得空间分集增益。为利用虚拟多入多出信道的分集增益,该文提出了一种在无线Mesh网络上行链路中采用协同策略的多包接收方法。该方法中提出由发生冲突的Mesh终端及其协同节点构建虚拟多入多出信道,且多天线Mesh路由器通过串行干扰消除算法来快速分离冲突包。理论分析和仿真结果表明该方法可充分利用空间资源,相比NDMA和TDMA可有效提高系统的有效吞吐量并降低时延。

具有多包数据丢失非线性系统的耗散模糊滤波

研究一类存在多包数据随机丢失非线性滤波系统的模糊滤波器设计问题,采用T-S模糊模型对非线性系统进行建模,并用已知概率分布的二进制切换序列来描述数据多包随机丢失现象.基于线性矩阵不等式方法给出了模糊滤波器存在的充分条件,该条件保证所设计的模糊滤波器使得滤波误差系统均方指数稳定且满足期望的耗散性能指标.最后通过数字仿真例子说明了设计方法的有效性.

WLAN中基于多包接收的跨层资源分配方案

针对WLAN,提出了一个基于多包接收的跨层资源分配方案.本文首先给出多个用户"共享"子信道的条件,并提出了子信道"独占"和"共享"混合模式的信道分配方案;然后,推导了满足用户QoS要求的功率和比特加载表达式.仿真结果表明:本文提出方案不仅能有效提高系统吞吐量,而且能降低平均包延时;并且具有计算复杂度低的特点.

多包传输网络控制系统的鲁棒H_∞故障检测

针对多包传输网络控制系统,考虑具有未知干扰输入时,系统的鲁棒故障检测问题.首先建立了状态观测器,并基于动态调度策略,将观测器误差方程等效为离散切换系统;然后基于Lyapunov稳定性理论,给出了观测器系统为鲁棒H∞状态观测器的充分条件及观测器增益矩阵的求解方法.此外,为了增强鲁棒性和灵敏度,将阀值的选取归结为具有线性不等式约束的最小化问题.最后的仿真示例说明了该方法的有效性.

长时延多包传输网络控制系统的稳定性分析

研究了同时具有大于一个采样周期的随机传输时延及多包传输的网络控制系统的稳定性问题.系统中传感器采用时间驱动,控制器和执行器采用事件驱动的方式,将多包传输控制系统建模为切换控制系统.然后基于切换系统分析方法和稳定性理论,利用线性矩阵不等式方法,得到了网络控制系统指数稳定的充分条件.最后,通过数值算例验证了所提方法的有效性.

多包接收无线传感器网络的跨层优化策略研究

多包接收能有效提高无线传感器网络的网络吞吐量,但由于该思想在物理层实现的复杂性,决定了在上层难以建立充分发挥多包接收性能的最优传输方案。本文根据基于信噪比的物理层数据发送模型,通过研究可同时传输数据的节点集合,建立了链路层的分时传输模型。为了使该模型可在多项式时间内求解,提出了最大可行集合的概念,减少了求解的时间和空间复杂度,最终提出基于多包接收的无线传感器网络跨层优化策略。仿真显示,采用该策略后数据传输速率比传统方案提高了1倍。

SAE J1939多包传输协议及应用分析

描述一种SAE J1939-21协议应用于商用车车载CAN网络系统设计过程的多包数据传输协议的传输原理、传输过程,结合工程实践,分析了多包传输协议在商用车整车CAN网络系统开发过程中的应用,该协议对处理诊断报文等数据具有重要的意义.

观测器为基础的多包传输网络化系统故障检测(英文)

研究了基于不确定马尔科夫模型的多包传输网络化系统故障检测问题.通过引入传输矩阵形式,部分转移概率矩阵元素未知的马尔科夫跳系统模型被用来描述相邻采样周期不同数据包传输时的相关特性.基于获得的模型,利用李雅普若夫方法和随机分析技巧,建立了线性矩阵不等式形式充分条件,所得扩展的误差系统满足随机稳定性和H∞扰动水平.特别的,本文的结论可以包含经典马尔科夫模型和切换模型作为其特例.最后通过仿真例子说明了所用方法的有效性.

一类多包传输网络控制系统的H_∞鲁棒控制

研究了一类不确定时延多包传输网络控制系统的最优H∞控制问题.针对传感器时钟驱动、控制器和执行器事件驱动的多包传输网络控制系统,考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动,提出一种基于模型的反馈控制策略,利用Lyapunov理论推导了H∞控制律存在的充分条件,通过求解矩阵不等式约束的优化问题得到最优H∞控制律.数值仿真表明了所用方法的有效性.

无线传感器网络中基于NDMA的跨层协作多包接收

本文研究了协作分集下的NDMA(网络辅助分集多址接入)机制,针对无线传感器网络特点和信道矩阵满秩性要求设计中继选择准则,提出了一个新的跨层协作多包接收机制.该机制在抗信道衰落的同时可有效限制数据包重传次数,从而大大提高多包接收的效率.对新机制的性能仿真以及该机制与NDMA、联合NDMA、时隙ALOHA之间的性能对比证实了新机制的有效性.

基于多包传输的网络控制系统的稳定性分析

在网络控制系统中,由于通信带宽的限制,使得数据的传输失败,以至于影响整个系统的稳定性。针对传感器采用时间驱动、控制器和执行器采用事件驱动的网络控制系统,提出了多包传输的解决方案。假定传输时延可以忽略,则采用多包传输的网络控制系统可以描述为一个具有N个事件的异步动态系统,即同时包含连续和离散动态的系统。其中连续动力学由微分或者差分方程描述,离散动力学由有限的自动开关描述,并由异步的离散事件驱动。针对受控对象状态均可测,控制律采用状态反馈的情况,利用双线性矩阵不等式方法,讨论了网络控制系统指数稳定的问题,并给出了系统稳定性的充分条件。

数据包错序的多包传输网络控制系统研究

考虑一类只在传感器与控制器之间存在网络的多包传输网络控制系统,研究具有数据包错序、时延和丢包的多包传输网络控制系统的建模和稳定性问题.假设每个数据都带有状态标识符,通过在控制器前端引入一个存储器来储存数据,并在存储器内设置一个缓存区来解决乱序问题,将系统建模成不确定离散线性系统.然后利用Lyapunov方法推导出闭环系统渐近稳定的充分条件,并给出算例验证方法的可行性.

一种改进的IT多包接收算法

本文利用IT(Implicit Training)序列的循环平稳性,实现了Ad Hoc网络中二维调制信号的多包接收,并将该算法与CDMA(Code Division Multiple Access)扩频技术相结合,提出了一种改进的多包接收算法。实验结果证明,改进算法一方面提高了SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)、降低了误码率,另一方面也大大增加了可分离的冲突包数,从而有效地改善了整个网络的多包接收效果。