基于混合制排队模型的SDN控制器性能评估研究

软件定义网络SDN将逻辑控制与数据转发相分离,提高了网络的灵活性和可编程能力,成为近年来未来网络领域的研究热点。SDN在实际应用部署时将面临控制器性能瓶颈的挑战,因而有必要理解SDN控制器的性能特性。为此,首先对SDN控制器中Packet-In消息的到达过程和处理时间进行分析,进而基于排队论提出了一种容量有限的SDN控制器性能评估模型M/M/1/m,推导得出了该模型的性能参数,包括:平均等待队长、平均等待时间、平均队列长度和平均逗留时间。最后,采用控制器性能测试工具Cbench对该模型进行了实验评估。实验结果表明:相对于现有其它模型,该模型的估计时延更接近于实际测量时延,可更精确地描述SDN控制器的性能。

基于智能优化算法的互联电网负荷频率控制器设计及其控制性能分析

互联电网负荷频率控制对保障电网安全可靠运行具有重要作用,适宜的控制器参数整定使得电网在各种随机扰动下维持系统频率稳定和联络线功率交换值恒定。针对两区域互联电网的负荷频率控制器参数优化整定问题,提出一种基于智能优化算法的控制器参数整定设计方案。该方案采用最小化时间乘误差绝对值积分作为目标函数,运用灰狼优化算法搜索获得最优化的负荷频率控制器参数。灰狼优化算法模拟了狼群的社会分层机制和群体狩猎行为,使得控制器参数优化整定过程具有快速、高效、自适应和精度高等优点。此外,重点考虑了控制器参数不确定性可能导致的控制器性能衰减,讨论了控制器的脆弱性问题。建立了两区域互联电网负荷频率控制系统仿真模型,采用所提优化算法获取PI/PID型负荷频率控制器参数,仿真结果显示所提算法设计PI/PID控制器相比于传统方法和其他的智能优化算法具有更好的寻优能力和控制性能,并且优化获得的控制器在系统参数和控制器参数不确定性下具有鲁棒性和非脆弱性。

燃烧空燃比控制系统性能评估!

保持PID控制器性能的优越性是工厂高效生产的重要前提。分析了燃烧空燃比系统的组成、工作原理和系统存在的问题。采用了递推最小二乘方法对其闭环传递函数进行系统参数辨识。基于最小方差基准,提出利用线性回归算法和遗传算法两种控制方案,对燃烧空燃比系统进行了性能评估对比分析,有效实现了对燃烧空燃比系统的实时监测,提高了燃烧效率。针对管压力波动和阀门黏滞这两种扰动动态,提出了H2范数和权重系数相结合的方法,对燃烧空燃比系统进行了控制器性能评估。基于该方法设计的最优控制器,大幅度提高了系统控制性能,有效解决了由于阀门粘滞对燃烧空燃比系统造成的振荡问题。

气动控制阀静摩擦的Kano模型与检测方法的进一步研究

气动阀门的静摩擦现象在工业过程的控制中非常普遍,易引起控制系统的波动,从而影响生产的正常进行。在众多的研究成果中,Kano提出的气动阀门静摩擦模型与检测方法是简单有效的。但是,Kano气动控制阀静摩擦模型存在着不足,本文指出了该模型的缺陷所在,并给出了改进方案,使得模型的输入输出与物理过程完全一致;针对控制阀静摩擦的统计检测方法参数较多的特点,系统分析了影响检测结果的因素,总结了检测参数的指导原则。最后,在Matlab Simulink平台下编制了能够描述阀门静摩擦现象的S-Function模块,并进行了模拟仿真,在扰动存在的条件下讨论了统计检测方法的有效性。

基于核主元分析方法的非线性控制系统性能评估

针对实际过程中存在的一类同时具有执行器非线性和过程输出非线性的系统,提出了一种基于核主元分析(KPCA)的控制系统性能评估方法.该方法首先利用核主元分析方法估计其噪声序列,其次讨论了该类非线性系统反馈不变量的存在性,推导了系统的最小方差下限,并将其作为系统的性能基准.最后将本文方法与其他评价方法进行比较,仿真结果表明所提出的方法更能实际反映出该类非线性系统的真实性能.