任務(wù)屬性不確定網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)調(diào)度算法研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是控制科學(xué)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)資源的競(jìng)爭(zhēng)及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延賦予傳統(tǒng)的控制理論和方法新的含義和研究?jī)?nèi)容，對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)調(diào)度的研究是其中重要內(nèi)容之一。在前人對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)性能及協(xié)議層調(diào)度研究成果的基礎(chǔ)上，本文分析了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在應(yīng)用層上的調(diào)度算法，并在搭建的虛擬平臺(tái)上對(duì)多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)調(diào)度進(jìn)行了仿真。本文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究： 首先，介紹現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研究熱點(diǎn)及存在的問題，然后介紹一些底層控制網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)

2、技術(shù)，為系統(tǒng)模型的建立奠定基礎(chǔ)。接著介紹兩種典型的調(diào)度算法：RM(單調(diào)速率)調(diào)度算法和EDF(最早截止期優(yōu)先)調(diào)度算法，并搭建網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行仿真，然后簡(jiǎn)述它們的區(qū)別。 其次，經(jīng)典的調(diào)度算法都是假設(shè)任務(wù)屬性是精確知道的，但是實(shí)際情況并非如此。文中在經(jīng)典EDF調(diào)度算法的基礎(chǔ)上根據(jù)任務(wù)的不確定屬性，提出靜態(tài)的擴(kuò)展EDF模糊調(diào)度算法。該算法根據(jù)各個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間和周期的分布函數(shù)，利用模糊理論，得到可調(diào)度變量的分布函數(shù)。并根據(jù)可調(diào)度變

3、量的可能性條件和必要性條件，求出滿足系統(tǒng)調(diào)度性能的可調(diào)度變量值。由該值確定各個(gè)任務(wù)合適的執(zhí)行時(shí)間和截止期值。用得到的精確值確定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，從而決定數(shù)據(jù)的發(fā)送順序。該算法克服了經(jīng)典調(diào)度算法中不能確定模糊時(shí)間優(yōu)先級(jí)的缺點(diǎn)，且算法簡(jiǎn)單又保留了EDF算法資源占用率高的優(yōu)點(diǎn)。 此外，本文建立了多任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)仿真模型，并將RM和EDF調(diào)度算法及其改進(jìn)的EDF算法應(yīng)用于模型中。經(jīng)過仿真表明，在任務(wù)屬性不確定的情況下，改進(jìn)的EDF模糊調(diào)