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控制网络是指包含控制设备的网络系统,Internet控制网络即表示包含闭合、反馈控制系统的Internet计算机网络,其中的控制设备构成了网络控制系统(NCS)。在当前的实际应用中,以太网、令牌网、CAN网都属于计算机控制网络的一种。伴随着网络技术特别是互联网技术的不断发展,基于Internet的网络控制技术己成为国内外的研究热点,与此同时,控制技术与计算机网络的结合也将成为未来控制网络发展的一个重要方向。
计算机控制网络同传统控制系统相比,由于信息通过网络传输,网络的加入使控制系统中存在一些有待解决的问题。这些问题的存在将降低控制系统的性能,甚至使控制系统不稳定,其中最为重要的问题就是时间延迟的不确定问题。本论文将针对时延问题着重讨论源端和网络端的拥塞控制策略,主要研究内容如下:
1.介绍当前Internet控制网络的系统结构和时延组成,并且在此基础之上讨论和分析Internet控制网络七个有待解决的问题及解决方案。
2.对CS Slow-Start算法的平滑趋近进行证明,证明其消耗过多的时间用于接近慢启动阀值,提出弧趋近实现慢启动到拥塞避免的过渡,在(CS Slow-Start)Reno
算法的基础上,提出改进的CN-Reno算法,通过实验比较Reno算法、(CS Slow-Sta-
rt)Reno算法和CN-Reno算法的性能。
3.介绍RED算法和REM算法,在此基础上提出改进型的LBQM算法,LBQM算法结合当前队列长度和瞬时队列长度,采用二级标识概率函数对包进行选择。
综合以上几点,本课题主要对控制系统在整个Internet中产生的时延问题进行研究,通过不同的侧重点进行分析,提出相对应的解决方案,并且运用NS2进行仿真实验验证。