基于控制理论主动队列管理算法的研究

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1、南京理工大学硕士学位论文基于控制理论的主动队列管理算法研究姓名：杜飞申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：孙金生201203硕士论文基于控制理论的主动队列管理算法研究摘要Intemet是一个时变、强非线性、大时滞的系统，对于这样的系统，经典的固定参数的主动队列管理算法已经不能满足性能要求，因此需要设计具有自适应性的算法。本文尝试从TCP／AQM系统的控制误差中提取有用信息，并用于在线调整控制器参数，从而在避免对系统进行辨识的前提下实现了自适应控制，取得主要成果如下：(1)提出一种基于PSD控制器的主动队列管理算法。PSD控制器具有与PID控制器类似的结构，不同之

2、处在于PSD控制器能够根据系统误差动态地改变控制器参数，实现自适应控制。PSD算法不需要对TCP／AQM系统的模型进行辨识，因此与其它自适应算法相比，该算法具有较低的计算复杂度。(2)将基于速率和基于队列长度的AQM算法相结合，设计了一种基于串级PID控制器的主动队列管理算法；并根据速率和队列长度误差的相对大小，在线调整两部分控制量的比例关系；同时利用了虚拟链路带宽的概念，并最终形成了权值自适应串级PID控制算法。该算法较好地处理了拥塞的直接原因和累积效果的关系。(3)提出一种基于变结构PID控制器的主动队列管理算法。分别设计了比例、积分和微分系数关于误差的函数，使得当误差较

3、大时比例作用加强，积分和微分的作用减小；当误差较小时，比例作用减小，积分和微分作用加强。该算法能够加快队列的收敛速度，避免积分饱和现象，并具有较好的稳态性能。．仿真实验表明，上述三种主动队列管理算法均能使队列快速收敛到目标值，超调量较小，且当网络参数在较大范围内变动时，仍然保持较好的控制性能。关键词：网络拥塞控制，主动队列管理，自适应控制，变结构控制，包到达速率硕士论文AbstractTheIIl钯m就isatime·Varying，lliglllynomme盯SyStem诹nll嘴etimelag，claSsicalAQMSchemes，duct0meirn0Ila(1ap

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