劉　念，周煦倫，沈彥德
沈陽理工大學(xué)信息學(xué)院，遼寧沈陽

沈陽理工大學(xué)信息學(xué)院，遼寧沈陽

盤錦遼河油田遼南集團(tuán)，遼寧盤錦

摘　　　要：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是一種全分布，網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)時(shí)反饋控制系統(tǒng)。它是計(jì)算機(jī)，控制學(xué)科及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)一方面給系統(tǒng)帶來了開放性，數(shù)字互連等特點(diǎn)，另一方面由于網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的特點(diǎn)也給系統(tǒng)帶來了所不希望的性能，例如網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，數(shù)據(jù)丟包及網(wǎng)絡(luò)資源的競爭，如何解決這些問題成為國際學(xué)術(shù)界研究的一個熱點(diǎn)。基于網(wǎng)絡(luò)資源的競爭問題，主要研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)度方法。在經(jīng)典的集成反饋調(diào)度方法的基礎(chǔ)上，將模糊反饋控制理論引入到該調(diào)度方法中，設(shè)計(jì)完成了集成模糊反饋調(diào)度器，詳細(xì)闡述了設(shè)計(jì)的各個步驟。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的集成模糊反饋調(diào)度器的調(diào)度能力優(yōu)于ＥＤＦ調(diào)度算法，能夠有效地處理非線性，不確定性問題，具有良好的魯棒性能和適應(yīng)性。

關(guān)　鍵　詞：集成反饋調(diào)度；網(wǎng)絡(luò)需求度；優(yōu)先級；模糊反饋調(diào)度；文獻(xiàn)

１　引　言
網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在物理空間上的限制，便于實(shí)現(xiàn)管控一體化，也提高了系統(tǒng)信息的集成度［１］。但是由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的加入，使得網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的經(jīng)典控制相比增加了很大的困難。控制回路的性能不僅僅依賴于控制算法的設(shè)計(jì)，也依賴其共享網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度［２］。因此，調(diào)度算法在網(wǎng)絡(luò)控制的閉環(huán)系統(tǒng)中起著重要作用。大多數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)度算法都是開環(huán)調(diào)度算法，如有速率單調(diào)（ＲＭ）調(diào)度算法和較小截止期優(yōu)先（ＥＤＦ）調(diào)度算法。開環(huán)調(diào)度的決策依據(jù)是基于對任務(wù)參數(shù)的較差情形估計(jì)得到，系統(tǒng)的冗余度大，導(dǎo)致系統(tǒng)的占用率不足并且不能根據(jù)負(fù)載變化的情況進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)以提高系統(tǒng)的性能［３］。反饋調(diào)度是閉環(huán)調(diào)度，可以根據(jù)反饋回來的信息有效地調(diào)節(jié)任務(wù)或者調(diào)度器的參數(shù)，從而提高系統(tǒng)的性能。近年來基于反饋控制的實(shí)時(shí)調(diào)度方法應(yīng)用于軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)的研究取得較大進(jìn)展。文獻(xiàn)［４］針對基于數(shù)學(xué)優(yōu)化的動態(tài)帶寬方法難于在線使用的問題，設(shè)計(jì)了反饋調(diào)度器；文獻(xiàn)［５］提出一種反饋機(jī)理的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度器的設(shè)計(jì)方法；文獻(xiàn)［６］提出了將死區(qū)調(diào)度和節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級分配相結(jié)合的調(diào)度器；文獻(xiàn)［７］將集成控制與調(diào)度的思想引入多回路ＮＣＳ的研究，并給出了一些基本方法；文獻(xiàn)［８］針對動態(tài)環(huán)境下的多回路網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)，提出一種級聯(lián)反饋調(diào)度策略。本文將模糊控制理論引入反饋調(diào)度框架體系，給出了基于動態(tài)調(diào)節(jié)優(yōu)先級和網(wǎng)絡(luò)帶寬分配的集成模糊反饋調(diào)度算法。該調(diào)度算法綜合考慮了系統(tǒng)中各控制回路的控制誤差和誤差變化率，通過動態(tài)調(diào)節(jié)各控制回路的采樣周期和優(yōu)先級，滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，使網(wǎng)絡(luò)具有較好的服務(wù)質(zhì)量。仿真結(jié)果證明了該方法能夠更有效地提高網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的魯棒性能。

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