基于控制理論的主動(dòng)隊(duì)列管理算法研究.pdf

1、Internet是一個(gè)時(shí)變、強(qiáng)非線性、大時(shí)滯的系統(tǒng),對(duì)于這樣的系統(tǒng),經(jīng)典的固定參數(shù)的主動(dòng)隊(duì)列管理算法已經(jīng)不能滿足性能要求,因此需要設(shè)計(jì)具有自適應(yīng)性的算法。本文嘗試從’rCP/AQM系統(tǒng)的控制誤差中提取有用信息,并用于在線調(diào)整控制器參數(shù),從而在避免對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)的前提下實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)控制,取得主要成果如下:
　　 (1)提出一種基于PSD控制器的主動(dòng)隊(duì)列管理算法。PSD控制器具有與PID控制器類似的結(jié)構(gòu),不同之處在于PSD控制器能夠

2、根據(jù)系統(tǒng)誤差動(dòng)態(tài)地改變控制器參數(shù),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制。PSD算法不需要對(duì)TCP/AQM系統(tǒng)的模型進(jìn)行辨識(shí),因此與其它自適應(yīng)算法相比,該算法具有較低的計(jì)算復(fù)雜度。
　　 (2)將基于速率和基于隊(duì)列長(zhǎng)度的AQM算法相結(jié)合,設(shè)計(jì)了一種基于串級(jí)PID控制器的主動(dòng)隊(duì)列管理算法；并根據(jù)速率和隊(duì)列長(zhǎng)度誤差的相對(duì)大小,在線調(diào)整兩部分控制量的比例關(guān)系；同時(shí)利用了虛擬鏈路帶寬的概念,并最終形成了權(quán)值自適應(yīng)串級(jí)PID控制算法。該算法較好地處理了擁塞的直接

3、原因和累積效果的關(guān)系。
　　 (3)提出一種基于變結(jié)構(gòu)PID控制器的主動(dòng)隊(duì)列管理算法。分別設(shè)計(jì)了比例、積分和微分系數(shù)關(guān)于誤差的函數(shù),使得當(dāng)誤差較大時(shí)比例作用加強(qiáng),積分和微分的作用減?。划?dāng)誤差較小時(shí),比例作用減小,積分和微分作用加強(qiáng)。該算法能夠加快隊(duì)列的收斂速度,避免積分飽和現(xiàn)象,并具有較好的穩(wěn)態(tài)性能。
　　 仿真實(shí)驗(yàn)表明,上述三種主動(dòng)隊(duì)列管理算法均能使隊(duì)列快速收斂到目標(biāo)值,超調(diào)量較小,且當(dāng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)在較大范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí),仍然