基于时间窗口的时间敏感网络流量调度方法

1

作者 李超 李红硕 +2 位作者 董哲 史运涛 李文昊 《电光与控制》 北大核心 2025年第4期77-81,共5页

时间敏感网络是一种新型确定性网络,流量调度作为其核心机制,主要通过门控列表保证时间触发流传输的服务质量。然而,以帧为对象进行门控调度设计时,需要计算每一帧的具体时隙分配,存在计算复杂度过高的问题。为此,针对时隙配置求解复杂... 时间敏感网络是一种新型确定性网络,流量调度作为其核心机制,主要通过门控列表保证时间触发流传输的服务质量。然而,以帧为对象进行门控调度设计时,需要计算每一帧的具体时隙分配,存在计算复杂度过高的问题。为此,针对时隙配置求解复杂的问题,将以帧为调度对象改进为以时间窗口为调度对象,基于时间窗口设计了整数线性规划调度方法,并使用Gurobi优化器得出结果。仿真实验表明:提出的调度方法在保证时间触发流的流量特性基础上有效降低了计算复杂度,与以帧为对象的调度方法相比,端到端总时延降低了约6%,求解时间减少了约41%。 展开更多

关键词 时间敏感网络 流量调度 门控列表 时间窗口 整数线性规划

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基于工业信息安全的智能制造实验平台 被引量：5

2

作者 李超 邓小宝 +2 位作者 史运涛 翟维枫 孙德辉 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第2期116-121,共6页

在"中国制造2025"背景下,为提升学生对于工业信息安全和数据可视化的理解和认识,根据实际项目需求,设计了一种基于工业信息安全的智能制造实验平台。该实验平台包括远程维护站、安全模块、控制中心、工业网络、可视化模块和... 在"中国制造2025"背景下,为提升学生对于工业信息安全和数据可视化的理解和认识,根据实际项目需求,设计了一种基于工业信息安全的智能制造实验平台。该实验平台包括远程维护站、安全模块、控制中心、工业网络、可视化模块和智能生产线等。实验表明,通过防火墙可实现对于智能生产线数据的保护;通过虚拟专用网络(VPN)可实现对于智能生产线的远程维护;通过搭建后端服务器,并利用可视化插件可实现Web可视化功能。该实验平台有利于培养智能制造相关人才,推动"产学研"多主体协同育人模式探索。 展开更多

关键词 虚拟专用网络 防火墙 远程维护 可视化

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基于信息交互的元胞自动机换道行为模型研究 被引量：10

3

作者 刘小明 王秀英 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2010年第10期3826-3828,共3页

为了进一步完善微观交通仿真中车辆换道行为模型,基于车辆换道行为过程中的不同情形,考虑待换道车辆换道意图产生与换道行为实施的时间关系,建立了综合性的车辆换道模型,该模型下车辆在不同条件时将分别执行自由换道及信息交互式换道。... 为了进一步完善微观交通仿真中车辆换道行为模型,基于车辆换道行为过程中的不同情形,考虑待换道车辆换道意图产生与换道行为实施的时间关系,建立了综合性的车辆换道模型,该模型下车辆在不同条件时将分别执行自由换道及信息交互式换道。仿真中通过改变交通流密度和目标车道后车加速概率进行实验,结果表明,相对于其他换道模型,新模型使整个路段的交通流平均速度变大,在一定程度上能够减少路段交通拥阻,提高路段通行能力,新模型中换道行为规则更符合实际交通流状态。 展开更多

关键词 元胞自动机 换道行为 换道意图 信息交互

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工业无线网络的智能搬运机器人实验平台设计 被引量：12

4

作者 李超 邓小宝 +2 位作者 史运涛 李小虎 胡子佳 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2019年第12期79-82,共4页

为提升搬运机器人的智能化水平,加强控制中心对现场的监控能力,根据智能制造企业实际生产需求,基于实验室承担的科研项目,将双目视觉、搬运机器人和工业无线等技术相结合,设计开发了该智能搬运机器人实验平台。使用PLC作为智能搬运机器... 为提升搬运机器人的智能化水平,加强控制中心对现场的监控能力,根据智能制造企业实际生产需求,基于实验室承担的科研项目,将双目视觉、搬运机器人和工业无线等技术相结合,设计开发了该智能搬运机器人实验平台。使用PLC作为智能搬运机器人的主控制器,利用双目视觉对目标物分类和定位,通过工业无线实现控制中心和智能搬运机器人之间的数据通讯,设计HMI远程显示智能搬运机器人运行状态。实验表明,智能搬运机器人可完成目标物检测、抓取和搬运功能,控制中心可完成对现场的实时监控。 展开更多

关键词 工业无线 双目视觉 搬运机器人

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基于遗传算法优化BP神经网络的曝气量预测 被引量：2

5

作者 唐维 陶钰欣 +1 位作者 郝启文 庞中华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第10期1746-1752,共7页

针对城市污水处理厂生化池曝气量的冗余问题,从节能降耗角度出发,提出了一种精确预测生化池曝气量的方法。首先,对从山东某污水厂采集的数据做预处理;其次,经相关性分析,建立以进出水指标和历史曝气量为输入、以当前曝气量为输出的反向... 针对城市污水处理厂生化池曝气量的冗余问题,从节能降耗角度出发,提出了一种精确预测生化池曝气量的方法。首先,对从山东某污水厂采集的数据做预处理;其次,经相关性分析,建立以进出水指标和历史曝气量为输入、以当前曝气量为输出的反向传播(back propagation,BP)神经网络模型,并利用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值;最后,为了验证所提方法的有效性,将其与传统BP神经网络模型进行对比。实验结果表明,所提方法的均方根误差减小了39.88%,计算时间缩减了31.00%;且与实际测试数据相比,每月的曝气电费可节约892.80元。因此,所提方法对生化池曝气量的预测是有效和可行的。 展开更多

关键词 污水处理 精确曝气 神经网络 遗传算法 预测

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基于数据驱动的混杂系统建模与优化控制研究 被引量：9

6

作者 史运涛 杨震安 +2 位作者 李志军 孙德辉 刘大千 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2709-2716,共8页

针对一类非线性、多变量的工业过程,提出了一种基于数据驱动的多输入多输出混杂系统模型辨识方法和基于多参数规划的实时非线性预测控制方法。该方法采用高维数据空间的聚类划分方法,成功实现了MIMO形式的分段仿射含输入自回归(PWARX)... 针对一类非线性、多变量的工业过程,提出了一种基于数据驱动的多输入多输出混杂系统模型辨识方法和基于多参数规划的实时非线性预测控制方法。该方法采用高维数据空间的聚类划分方法,成功实现了MIMO形式的分段仿射含输入自回归(PWARX)模型的辨识;利用混杂系统的HYSDEL建摸语言及其编译器工具,将得到的MIMO-PWARX模型转化成非线性的分段仿射(PWA)模型,采用多参数规划的方法,设计基于PWA模型的预测控制器。该方法实现了从过程数据中挖掘出系统的混杂模型的信息,自动生成复杂过程的PWA模型,并实现了实时的非线性预测控制。最后利用该方法成功实现了四容水箱非线性多输入多输出过程模型的在线控制,得到较好的控制效果。 展开更多

关键词 混杂系统 分段仿射含输入自回归模型(PWARX) 分段仿射模型(PWA)HYSDEL 多参数规划

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基于贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估 被引量：10

7

作者 史运涛 刘召 +3 位作者 刘伟川 朱翔 胡长斌 雷振伍 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期121-132,共12页

社区配电网系统的安全分析和动态风险评估是配电网系统安全运行的关键环节。传统的可靠性指标无法反映社区配电网系统中物理元器件的状态和短路故障事件等本质安全问题对风险评估的影响。针对现有风险评估方法的局限性,提出一种基于贝... 社区配电网系统的安全分析和动态风险评估是配电网系统安全运行的关键环节。传统的可靠性指标无法反映社区配电网系统中物理元器件的状态和短路故障事件等本质安全问题对风险评估的影响。针对现有风险评估方法的局限性,提出一种基于贝叶斯网络的社区配电网系统安全分析与动态风险评估框架。首先,在标准可靠性指标的基础上,创新性地将社区配电网系统中物理元器件的故障率和短路故障事件引入到风险评估中,提出一种新的社区配电网停电风险评估指标体系,该评估指标体系综合考虑了社区配电网的可靠性指标和本质安全特性,能够全面反映社区配电网系统的动态风险;其次,提出一种基于故障树-贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估方法;最后,以一个实际社区的配电网系统为案例,验证了该动态风险评估框架的可行性和有效性。案例分析结果表明:所提出的框架能够充分评估社区配电网系统的停电风险,并可以给出合理的安全措施,以有效降低社区配电网系统的动态风险。 展开更多

关键词 社区配电网系统 动态风险评估 停电风险 贝叶斯网络 故障树

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基于层次分析-贝叶斯网络的社区配电网风险动态综合评估方法 被引量：14

8

作者 史运涛 朱翔 +3 位作者 丁辉 胡长斌 王力 孙德辉 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2020年第1期111-117,共7页

社区配电网风险评估是当前研究的热点。传统的风险评估方法偏重于静态评估,难以反映社区配电网风险的实时动态变化。针对该问题,提出一种基于层次分析-贝叶斯网络的社区配电网风险动态综合评估方法。该方法首先结合层次分析法与专家知... 社区配电网风险评估是当前研究的热点。传统的风险评估方法偏重于静态评估,难以反映社区配电网风险的实时动态变化。针对该问题,提出一种基于层次分析-贝叶斯网络的社区配电网风险动态综合评估方法。该方法首先结合层次分析法与专家知识建立社区配电网运行风险水平和供电风险水平的评估指标体系;然后,利用社区配电网的历史数据构建评价指标权重的贝叶斯网络,实现了风险评估指标权重的动态计算;最后,利用模糊综合评价方法将评价指标体系与其动态权重相结合,实现对社区配电网风险水平的主客观综合评估。实例应用结果表明:所提出的社区配电网风险动态综合评估方法有效地融合了专家经验与贝叶斯网络学习方法的优点,可实现对社区配电网风险的实时动态综合评估。 展开更多

关键词 社区配电网 风险动态评估 贝叶斯网络 层次分析法 模糊综合评价

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基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估 被引量：12

9

作者 史运涛 党亚光 +2 位作者 雷振伍 张荫芬 董哲 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1-9,共9页

目前对于社区户内燃气系统的风险评估大都为静态分析方法,且一般只对系统中单独组成部分进行建模,忽略了户内燃气系统风险复杂的耦合影响关系。针对现有风险评估方法的局限性,提出了一种基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估... 目前对于社区户内燃气系统的风险评估大都为静态分析方法,且一般只对系统中单独组成部分进行建模,忽略了户内燃气系统风险复杂的耦合影响关系。针对现有风险评估方法的局限性,提出了一种基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法。该方法首先通过梳理社区户内燃气事故、分析社区户内燃气系统的风险源和风险影响因素,构建了社区户内燃气系统动态风险评估指标体系;然后将知识图谱用于社区户内燃气系统的场景构建,基于社区户内燃气系统的构成和指标体系确定知识图谱中的实体类型和实体特征,并在所构建的社区户内燃气系统知识图谱的基础上,提出了一种基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法;最后,以某一社区为例,对所提出的基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法进行验证。实例应用分析结果表明:该方法可以针对社区户内燃气系统风险复杂的耦合影响关系,实现社区户内燃气系统的安全动态风险评价,对社区燃气用户的安全管理具有一定的指导和参考意义。 展开更多

关键词 社区户内燃气系统 风险评估 知识图谱 图神经网络

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基于MES的离散型车间生产管理系统设计 被引量：11

10

作者 李超 高利伟 +1 位作者 史运涛 雷振伍 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第5期149-151,156,共4页

针对某汽车零部件生产企业在实施生产过程中急需解决的生产管理、计划编制和执行跟踪方式落后以及物料信息采集不及时等问题,提出了基于制造执行系统(MES)的离散车间生产管理模型。区别于传统的车间生产管理模式,加入了基于Android的手... 针对某汽车零部件生产企业在实施生产过程中急需解决的生产管理、计划编制和执行跟踪方式落后以及物料信息采集不及时等问题,提出了基于制造执行系统(MES)的离散车间生产管理模型。区别于传统的车间生产管理模式,加入了基于Android的手持设备,利用RFID技术和Apache Thrift框架,通过Android移动终端信息推送等相关技术,对车间生产进行远程监控管理,减小了突发事件对车间生产周期的影响,提高了生产效率。 展开更多

关键词 制造执行系统 RFID技术 ApacheThrift框架 Android移动终端

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基于CC2430的无线传感器网络系统设计 被引量：18

11

作者 孙德辉 龚关飞 杨扬 《现代电子技术》 2010年第13期66-68,72,共4页

介绍一种基于CC2430的无线传感器网络系统设计,它以CC2430为核心,用于监控温湿度、红外线强度、光照度的无线传感器网络。给出了系统的总体结构、硬件电路、软件设计以及电路板、数据结果。

关键词 ZIGBEE CC2430 无线传感器网络 SHT11

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基于阿里云的远程监测及故障诊断系统研究 被引量：8

12

作者 李超 李锦龙 +2 位作者 孙德辉 雷振伍 于运渌 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第1期76-78,共3页

针对当前工业现场数据远程查询灵活性不足、传统故障诊断方式效率较低和扩展性较差、故障报警信息形式单一等问题,设计了基于阿里云的大型臭氧发生器远程监测及故障诊断系统。该系统通过工业无线的方式实时采集臭氧发生器的运行数据并... 针对当前工业现场数据远程查询灵活性不足、传统故障诊断方式效率较低和扩展性较差、故障报警信息形式单一等问题,设计了基于阿里云的大型臭氧发生器远程监测及故障诊断系统。该系统通过工业无线的方式实时采集臭氧发生器的运行数据并上传至阿里云,在阿里云上利用BP神经网络进行故障诊断。终端采用B/S架构实现远程数据监测及手机短信报警等功能。该系统增强了现场数据查询的灵活性,提高了故障诊断的准确性,改善了现场故障处理的及时性。 展开更多

关键词 阿里云 远程监测 故障诊断 BP神经网络

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社区户内燃气泄漏动态预警模型 被引量：3

13

作者 李超 邓小宝 +2 位作者 史运涛 孙德辉 焦彦宗 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期90-97,共8页

为提升社区户内燃气泄漏动态预警的能力,构建一种社区户内燃气泄漏动态预警模型。首先,利用无线传感器网络采集社区户内燃气数据,通过智能网关实现数据上云的功能;其次,在云平台中利用模糊控制算法优化随机森林算法的输入,减少重要度较... 为提升社区户内燃气泄漏动态预警的能力,构建一种社区户内燃气泄漏动态预警模型。首先,利用无线传感器网络采集社区户内燃气数据,通过智能网关实现数据上云的功能;其次,在云平台中利用模糊控制算法优化随机森林算法的输入,减少重要度较低特征的干扰,并将优化后的数据作为随机森林算法的输入,以泄漏等级作为输出,建立模糊-随机森林模型;然后,开发可视化模块,以显示社区户内燃气泄漏的等级;最后,根据北京某社区燃气历史数据,在实验室条件下进行仿真模拟,验证该模型的有效性。结果表明:该模型可有效提升社区户内燃气泄漏的在线监测和动态预警的能力,与其他算法相比,模糊-随机森林算法在发现早期微小泄漏方面表现更优。 展开更多

关键词 社区户内 燃气泄漏 动态预警 在线监测 模糊控制算法 随机森林算法

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基于SOCKET编程实现IP传感器的网络通信 被引量：7

14

作者 孙德辉 王科 史运涛 《电子测量技术》 2008年第9期97-99,116,共4页

基于IP传感器的监控软件能够对分布在网络上的作为独立节点的传感器进行数据采集、校准等操作,而在监控软件开发中,首先就要解决网络通信问题。本文以搭载了Linux操作系统的IP传感器(ARM核)作为下位机,在其上编程实现Socket通信的服务器... 基于IP传感器的监控软件能够对分布在网络上的作为独立节点的传感器进行数据采集、校准等操作,而在监控软件开发中,首先就要解决网络通信问题。本文以搭载了Linux操作系统的IP传感器(ARM核)作为下位机,在其上编程实现Socket通信的服务器端,提供Socket客户端的并发访问。以装有Windows的计算机作为上位机,在其上编程实现Socket通信的客户端,实现对Socket服务器端的访问,解决了IP传感器网络监控平台的通信问题。 展开更多

关键词 网络通信 SOCKET TCP/UDP 客户端/服务器

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新型大功率臭氧发生器控制系统设计 被引量：3

15

作者 李超 王杰 +1 位作者 翟维枫 李锦龙 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期127-131,共5页

目前臭氧发生器在环保领域的应用十分广泛,采用西门子S7-200SMARTPLC作为主控制器,设计完成了产量为7.5kg/h的臭氧发生器控制系统。通过采集仪表信号与电源控制板故障反馈信号进行了系统安全性设计,有效提高了系统的可靠性。考虑到企业... 目前臭氧发生器在环保领域的应用十分广泛,采用西门子S7-200SMARTPLC作为主控制器,设计完成了产量为7.5kg/h的臭氧发生器控制系统。通过采集仪表信号与电源控制板故障反馈信号进行了系统安全性设计,有效提高了系统的可靠性。考虑到企业对于远程监测功能的需求,利用Modbus的主-从通讯协议完成了对1~3号电源控制板相关参数的采集,并通过4G工业路由器模块将数据传输至工业云服务器,远程监测端通过Internet从工业云服务器读取数据,最终实现系统的远程监测功能。 展开更多

关键词 臭氧发生器 MODBUS通讯协议 远程监测

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嵌入式Linux下ADC的驱动程序实现与应用 被引量：4

16

作者 孙德辉 梁鑫 杨扬 《现代电子技术》 2008年第22期33-35,42,共4页

详细介绍S3C2410芯片ADC模块以及Linux的驱动模型,并且通过S3C2410内置的ADC驱动程序设计说明字符型设备驱动开发方法;将驱动编译为模块的方式,单独加载入内核,便于调试。以MINICOM为操作台,控制驱动模块的加载和应用程序的运行。并通... 详细介绍S3C2410芯片ADC模块以及Linux的驱动模型,并且通过S3C2410内置的ADC驱动程序设计说明字符型设备驱动开发方法;将驱动编译为模块的方式,单独加载入内核,便于调试。以MINICOM为操作台,控制驱动模块的加载和应用程序的运行。并通过实例介绍ADC驱动程序在电阻、电压等测试中的实际应用;从实验结果可以看出ADC驱动可以被成功加载和调用;该驱动可以测试电压、电流等标准工程量信号,或作为工业传感器接口的一部分对现场标准工程量信号进行采集处理。 展开更多

关键词 S3C2410 ADC LINUX 字符设备驱动程序

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嵌入式数据库在无线温度传感器网络中的应用 被引量：2

17

作者 孙德辉 韩少龙 杨扬 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第8期57-59,共3页

针对工业现场特殊场合数据采集的需要,在ARM和Linux操作系统上集成了小型的SQLite3数据库系统,并结合无线射频芯片编程,建立了无线温度传感器网络,实现了大量传感器数据的存储和管理。利用所设计的集成网络服务器,使连接入Internet的用... 针对工业现场特殊场合数据采集的需要,在ARM和Linux操作系统上集成了小型的SQLite3数据库系统,并结合无线射频芯片编程,建立了无线温度传感器网络,实现了大量传感器数据的存储和管理。利用所设计的集成网络服务器,使连接入Internet的用户可以进行远程的访问和监视。实验表明:该系统能够稳定地处理无线网络传输过来的数据,可以通过网页的形式对现场数据进行监控。在自动化网络监控领域有很好的应用前景。 展开更多

关键词 嵌入式 数据库 无线传感器

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基于无线传感网络的环境监测系统设计 被引量：6

18

作者 翟维枫 张晓楠 孙德辉 《中国农机化学报》 2016年第6期226-229,242,共5页

为满足环境监测对实时性和安全性的要求,提高信息化和灵活化的水平,以现场总线和Zigbee无线通讯为基础,设计并实现一种基于Zigbee无线网关的环境监测系统。在该系统中,环境数据由无线传感器发送至Zigbee无线网络,经过Zigbee网关进行协... 为满足环境监测对实时性和安全性的要求,提高信息化和灵活化的水平,以现场总线和Zigbee无线通讯为基础,设计并实现一种基于Zigbee无线网关的环境监测系统。在该系统中,环境数据由无线传感器发送至Zigbee无线网络,经过Zigbee网关进行协议转换并传送至Profibus总线。PLC从总线上获取环境数据,通过上位机实时显示,并根据预设的控制策略对环境做出调控。实验表明,该方案有效的解决传统环境控制系统在布线上的局限性,并且具有较高的可扩展性。 展开更多

关键词 Zigbee网关 PROFIBUS—DP总线 智能监测

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基于非联合型学习机制的学习神经元模型

19

作者 毕松 刁奇 +1 位作者 柴小丰 韩存武 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第8期2229-2233,2239,共6页

针对生物神经细胞所具有的非联合型学习机制,设计了具有非联合型学习机制的新型神经元模型——学习神经元。首先,研究了非联合型学习机制中习惯化学习机制和去习惯化学习机制的简化描述;其次,建立了习惯化和去习惯化学习机制的数学模型... 针对生物神经细胞所具有的非联合型学习机制,设计了具有非联合型学习机制的新型神经元模型——学习神经元。首先,研究了非联合型学习机制中习惯化学习机制和去习惯化学习机制的简化描述;其次,建立了习惯化和去习惯化学习机制的数学模型;最后,基于经典的M-P(Mc Culloch-Pitts)神经元模型,提出了具有习惯化和去习惯化学习能力的新型神经元模型——学习神经元。经仿真实验验证,学习神经元具有典型的习惯化和去习惯化学习能力,为构建新型神经网络提供良好的基础。 展开更多

关键词 非联合型学习机制 学习神经元 习惯化 去习惯化

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基于概率丢弃策略的多级网络拥塞闭环控制

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作者 孙德辉 涂平 李天宇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期125-127,共3页

随着Internet技术的持续发展,Internet发生严重拥塞的危险性更加令人关注,而有效的拥塞控制机制是保证Internet稳定运行的关键因素之一。该文提出了一种基于多级网络节点的单神经元自适应PID闭环控制机制并对其进行了相关性能的分析。... 随着Internet技术的持续发展,Internet发生严重拥塞的危险性更加令人关注,而有效的拥塞控制机制是保证Internet稳定运行的关键因素之一。该文提出了一种基于多级网络节点的单神经元自适应PID闭环控制机制并对其进行了相关性能的分析。在多级网络节点的业务流模型基础上,运用OPNET仿真软件对其进行了不同输入和工作条件下的仿真,结果显示,在所设计的基于概率丢弃策略的闭环控制机制下,各级节点队列稳定性好且具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 概率丢弃 多级网络 队列闭环控制

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