网络控制系统中的信息调度论文

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1、网络控制系统中的信息调度论文.freel，NCS）是指传感器、控制器和执行器通过网络形成的闭环反馈控制系统。目前，大部分关于NCS的研究针对NCS存在的问题和特性建立系统模型、分析系统稳定性、给出控制方法和控制规律，以保证系统具有良好的稳定性和高质量的控制性能。然而NCS的性能不仅依赖于控制策略及控制规律的设计，而且还受到网络通信和网络资源的限制。信息调度尽量避免网络中信息的冲突和拥塞现象的发生，从而大大提高了网络控制系统的服务性能。2NCS中的信息特征与信息调度概念在NCS中网络传输的信息主要分为两类：实时性信息和非实时性信息3。实时性信息对时间要求非常苛刻，如果在规

2、定时间的上限内某一信息未能起作用.freelemunicationScheduler，HRTCS)。文远保等4针对任务的周期和调度优先级关系不固定的流媒体提出了改进的RM算法。截至时间单调调度模型(DeadlineMonotonicSchedulingModel)策略的任务优先级由任务时限来决定。该调度算法要防止任务越过其时限而得不到调度，从而影响系统的实时性。当任务周期和时限相同或者所有同步周期性任务时，DM算法都是最佳静态调度算法。由Hong等提出的基于时间窗的静态带宽调度算法避免了数据在网络传输过程中产生干扰和数据冲突。Hong等还将该调度方法应用于循环服务型NC

3、S和CAN网下的NCS中。刘鲁源6等鉴于该调度方法只限于调度网络中的周期数据，提出基于同步相和异步相的时间窗调度算法，使非周期数据也可以采用该基于时间窗的静态调度算法。3.1.2动态优先级调度在动态优先级调度算法中，任务的时间约束关系并没有完全确定，新任务的到达时间是未知的。下面介绍几种经典的动态优先级调度算法。Liu和Layland提出的时限最早的任务优先调度（Earliestdeadlinefirstscheduling），任务优先级是任务时限与任务执行时刻的差，该算法对同步周期任务组是最佳的动态调度算法。鉴于EDF是抢占式调度算法，任务间的切换时需要大量开销。Ba

4、ker12给出了非抢占士服务方式下EDF算法的可调度性条件。张惠娟等11提出了一种基于EDF算法的优先级驱动实时调度算法，较大程度地克服了EDF算法在多处理器系统中的调度缺点。刘怀等10提出了基于EDF算法的容错调度算法。张奇智等7采用非中断的EDF调度方法来改善周期性数据帧的端到端延迟。洪艳伟等1提出了分别在简单模型上和复杂模型上如何判定实时任务的可行性。最小松弛优先调度(Leastlaxityfirst)和EDF算法可看作同类型的调度算法，任务优先级是完成时限和任务执行时刻的差再减去周期任务的执行时间。LLF算法尽量避免了长周期任务的频繁等待、执行，具有较小的抖动性

5、。最大误差优先—尝试一次丢弃(mosterrorfirst-tryoncediscard)是调度的新算法，而且系统的性能在有限计算资源的约束下可达到最优。但该算法没有考虑执行时间的变化与扰动问题。Cervin20考虑了具有时延变化的控制系统采样周期的选择问题，对低于一个采样周期的时延系统的采样周期进行了分析。Ryu等21以稳定状态误差、过冲、上升时间、沉降速度等作为控制性能参数，并将它们表示为采样周期和输入输出延时的函数，在可调度约束条件下用迭代算法对这些性能参数进行优化。何坚强等24在上述研究的基础上给出了NCS的优化模型并采用遗传算法来求取采样频率。Branicky

6、和Zhang等25提出将非抢占RM调度算法应用于网络控制系统的调度，并给出了保证系统稳定和网络可调度的充分条件。在此基础上，Branicky等26进一步对网络传输时间进行了分配，给出了网络调度优化方法。3.2.2反馈控制实时调度开环调度算法在负载能精确建模的动态或静态系统中可以取得很好的效果，可是在不可测的动态系统中，算法的有效性要极大地降低。近几年来，“闭环”调度由于可以应用于很多实时领域因而引起了很多人的关注。在Seto等提出的系统控制和调度离线集成设计的基础上，Cervin14提出一种将控制和调度动态弹性集成的框架，允许在线平衡控制性能和可用的计算资源。Stank

7、ovic等18提出了反馈控制实时调度的思想，而且还给出了一种结合PID控制和EDF调度器的反馈控制实时调度算法FC-EDF(FeedbackControl-EarliestDeadlineFirst)。汤贤铭等2提出了一种将动态死区控制和优先级分配相结合的反馈调度策略，用以解决在工作负载变动的环境中网络控制系统的控制与调度问题。Eker等15开发出了针对线性二次(LinearQuadratic)控制的反馈控制器。在可调度的情况下通过调整控制环频率来优化控制性能。Zhao28提出了一种结合速率单调调度和新的动态调度的动态反馈调度，用于调度预