ATM網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的智能PID方法研究.pdf

1、該文摒棄了以往二進(jìn)制ABR擁塞控制中采用的直覺(jué)分析方法,從控制理論的角度分析了該問(wèn)題.該文的主要工作包括:首先,基于流體流理論建立了單瓶頸節(jié)點(diǎn)的二進(jìn)制ABR流的網(wǎng)絡(luò)模型.在對(duì)該模型線性化后,該文對(duì)二進(jìn)制ABR擁塞控制廣泛采用的顯示前向擁塞指示(EFCI)算法進(jìn)行了性能分析,結(jié)果表明二進(jìn)制EFCI算法導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩的主要原因在于判定和解除擁塞狀態(tài)時(shí)引入了非線性環(huán)節(jié),而非二進(jìn)制機(jī)制的內(nèi)在屬性.因此從理論上講,二進(jìn)制反饋機(jī)制的簡(jiǎn)潔性應(yīng)該有充分發(fā)

2、揮的空間.這為論文的研究奠定了基礎(chǔ).然后,采用上述模型,分別基于線性PID、模糊PID、神經(jīng)PID、專(zhuān)家PID及遺傳算法PID技術(shù),研究了二進(jìn)制ABR流的擁塞控制問(wèn)題.線性PID控制器在一定程度上抑制了系統(tǒng)振蕩,使得系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)/動(dòng)態(tài)性能有所改善,同時(shí)使得系統(tǒng)具有一定的魯棒性.繼普通PID控制之后,設(shè)計(jì)了三種改進(jìn)的PID控制器,即積分分離PID、變速積分PID及微分先行PID控制器,這類(lèi)改進(jìn)的PID控制器進(jìn)一步改善了系統(tǒng)性能,但其效果不明

3、顯.將模糊邏輯與PID技術(shù)相結(jié)合,研究設(shè)計(jì)了直接控制量模糊PD控制器、模糊自適應(yīng)整定PID控制器及模糊免疫PID控制器,并將其成功地應(yīng)用于二進(jìn)制ABR流的擁塞控制.仿真表明這類(lèi)控制器不僅具有傳統(tǒng)PID控制器的優(yōu)良特性,而且由于模糊邏輯的加入,當(dāng)系統(tǒng)受到可變比特流的干擾或系統(tǒng)參數(shù)變化時(shí),控制器仍能很好地完成控制任務(wù).將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與PID技術(shù)相結(jié)合,研究設(shè)計(jì)了單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制器,并根據(jù)控制經(jīng)驗(yàn)將其進(jìn)行了改進(jìn);提出了一種動(dòng)態(tài)前向網(wǎng)絡(luò)范疇

4、的新型神經(jīng)元PID控制器,并將其成功地應(yīng)用于二進(jìn)制ABR流的擁塞控制.這類(lèi)控制器通過(guò)自學(xué)習(xí),取得了良好的控制效果,有效的抑制了系統(tǒng)振蕩,實(shí)現(xiàn)了零超調(diào)、零誤差,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性.相對(duì)于其它擁塞控制機(jī)制,這類(lèi)控制機(jī)制的綜合性能更加突出.將專(zhuān)家知識(shí)及遺傳算法與PID技術(shù)相結(jié)合,研究設(shè)計(jì)了專(zhuān)家PID控制器和基于遺傳算法的PID控制器,并將其應(yīng)用于二進(jìn)制ABR流的擁塞控制.仿真表明這兩種控制方法的有效性,但是其控制效果仍有待改善.最后,該文分析