随着计算机与计算机网络中软件系统越来越大型化与复杂化,对软件系统的性能要求也越来越高。自动控制发展的一个重要趋势是不断扩大应用领域,其中包括控制理论与方法在软件系统设计中的应用。在实际的复杂应用环境中,针对结构与参数随时间变化规律未知的软件系统,提供一套行之有效的方法与工具对QoS性能保证与面向用户的区分服务进行支持成为具有挑战性的关键问题。本文完成的主要工作如下:设计一个基于QoS的自适应控制中间件架构,该控制中间件可为软件系统提供性能保证。介绍基于自适应控制中间件的软件开发流程,详述该中间件将软件性能保证与分级QoS映射为自适应控制问题、控制环组件的组合、系统辨识、控制器参数整定、实施自适应控制的具体过程。该自适应控制中间件具有“在线辨识,在线整定”的特点,可提高对软件系统的建模准确性与控制效果。提出最小二乘自适应遗忘因子在线辨识算法,采用最小二乘法进行离线辨识,确定模型结构与参数,将此参数作为自适应遗忘因子在线辨识的初始参数,利用该在线辨识方法对模型参数作进一步修正。实验证明,利用该方法辨识精度与收敛速度得到较大提升,对Web服务组合执行引擎参数进行辨识,得到的参数能反映执行引擎动态运行过程中的变化轨迹,实现参数的动态跟踪。自适应控制中间件中的控制器参数自整定采用单纯形加速算法,具有控制参数收敛快、简单实用、适合于在线优化等特点。将自适应控制中间件应用于Web服务组合执行引擎。提出服务组合执行引擎上的服务响应时间保证定义,设计并实现支持服务响应时间保证的执行引擎架构,在服务组合运行时实施基于QoS的自适应控制优化技术。性能评估实验表明,即使在负载剧烈变化时,基于自适应控制中间件的服务组合执行引擎仍可为分级服务请求提供良好的服务响应时间保证。