一、基于改进型Smith预估器的多媒体流控设计(论文文献综述)
苑旭东[1](2016)在《基于路由器的主动队列管理算法研究》文中进行了进一步梳理从早期的局域网,到现在覆盖全球的Internet,网络规模日趋庞大,使用网络的人日益增多,网络中的数据流量也呈现爆炸性增长。网络成为了我们日常生活不可分割的一部分。随着网络在人们日常生活中发挥越来越重要的作用,我们对网络的要求也越来越高。网络在给我们带来便利的同时,其自身也产生了各种问题,拥塞是其中最典型的问题之一。拥塞是由于接收端无法处理发送端发送的数据,从而造成的数据在瓶颈处堆积。拥塞多发生在链路带宽相对较小的路由器处。而其发生的本质原因是网络资源分配不均。需要高容量带宽的数据源,因为网络物理连接的限制,无法及时的发送数据,因而造成了拥塞。因此如何保证各种网络服务的稳定,避免拥塞成为了研究的热点之一。基于路由器的主动队列管理算法是一种广泛应用的有效方法。去尾丢包算法属于被动队列管理方法,队列填满后数据包被丢弃;相对于被动管理算法,主动队列管理算法在队列尚未填满之前,根据当时的网络状况主动丢弃数据包,调节路由器中的队列长度,可以有效的降低网络往返时延,提高通讯链路的利用率,增加数据吞吐量,对于提高网络服务的质量有着很大帮助,因此其具有很高的理论研究和应用价值。本文在针对基于路由器的主动队列管理算法无法直接控制源端发送速率、对参数敏感、对于模型依赖性较高等问题,分别采用不同的方法进行了处理,得到了若干结果。本文的安排如下:首先,介绍了拥塞产生的原因以及研究的背景和意义,并按照算法的设计方法,分类详细阐述了基于路由器的主动队列管理算法的发展现状及研究方法。其次,针对源端算法和主动队列管理算法的缺点,改进了一种被称作主动窗口管理算法的机制。将两种算法的优点结合在一起,给出了改进后的系统模型,改进后的方法具有更小的非线性特性,并设计了相关的控制器,给出了为保持系统稳定控制器参数应该满足的条件;在系统部分参数未知的情况下,设计了自适应观测器,并在此基础上设计了基于观测器的控制器。仿真实例验证了所提方法的有效性。然后,针对路由器参数变化和未知扰动对系统造成的影响,分别针对线性化后的系统和非线性系统,采用Minimax方法处理未知扰动对系统造成的影响。针对线性系统中扰动未知,采用Minimax方法估计扰动对系统造成的最坏影响,设计相应的控制器使得系统在最坏影响下依旧能够达到相应的性能指标;对于非线性系统,根据非线性系统的特点,结合Backstepping和Minimax方法,设计了相关的控制器,也使得系统在最坏影响下依旧能够保持稳定。仿真实例验证了所提方法的有效性。接着,针对过于依赖数学模型的问题,采用了一种基于数据驱动的增益可切换迭代学习算法,在无需知道精确数学模型的情况下,改进了一种增益可切换的迭代学习算法,设计了益可切换增的PD-PD控制器,给出了增益增加的算法,增加了系统收敛速度,避免了增益不断增加导致的系统不稳定。仿真结果验证了所提方法的有效性。然后,针对多路由网络,提出了协同控制算法,将每个路由器看做是一个节点,有部分节点之间存在着耦合,分别针对线性和非线性增长的耦合,设计了不同的观测器、协同控制算法和切换机制,控制耦合节点达到相应的性能指标,保持整个通讯网络的稳定。仿真结果表明该方法是有效的。最后,对全文所做的工作进行了总结,并指明了下一步研究的方向。
邹勇[2](2010)在《先进控制理论在流媒体传输播放中的应用研究》文中研究说明随着计算机技术、网络技术、视频压缩编码技术的快速发展,特别是宽带通信和Internet的快速普及,极大地促进了流媒体传输技术的发展。然而由于Internet与生俱来的尽力而为(best effort)的特性,不能保证流媒体传输系统的服务质量,因此要求流媒体系统必须能够提供与网络带宽波动相适应的传输与播放控制机制。流媒体传输具有很强的挑战性,它涉及计算机网络拥塞控制、媒体同步、实时服务质量(QoS, Quality of Service)控制等多个领域。尽管控制理论在流媒体视频传输、播放的研究上已经取得了一些成果,但由于流媒体模型的复杂性、建模困难,具有参数时变、积分时变时滞以及非线性等特点使得传统控制控制理论很难取得满意的控制效果。因此,本文使用先进控制理论作为理论工具对流媒体传输、播放控制中遇到的关键问题进行研究,主要包括系统建模、稳定性分析、网络带宽约束下优化求解及传输时滞等问题。本文的主要工作有:针对基于缓冲区控制的流媒体速率控制模型进行了系统辨识,辨识中使用了流媒体传输中常用的UDP协议作为传输层协议,实验中发现实验数据具有较强的相关性,使用最小二乘法辨识得到的模型不准确,动态偏差和稳态偏差都很大。为此在数据分析的基础上进行了理论推导,对基于缓冲区控制的流媒体速率控制模型进行了验证、补充和完善。针对流媒体稳定平滑传输问题进行研究。在实时流媒体传输中,将服务质量QoS指标映射为反馈控制框架中的性能指标和约束条件,其中映射的两个要素是网络带宽限制和网络带宽波动最小化,作为控制约束条件直接参与控制器的设计,结合已辨识的实时流媒体传输数学模型,流媒体稳定平滑传输问题的求解可归结为先进控制理论中的动态矩阵控制算法(DMC,预测控制最经典的算法),实现QoS控制。基于TFRC算法构建了一个实时流媒体传输架构,在其下针对播放端进行理论分析,得出播放速率控制模型,在播放速率约束的条件下通过经典的PI控制器调节播放速率对缓冲区占用水平进行调整。对于网络时延对流媒体系统的作用进行研究分析。指出经典的时滞算法存在的缺陷。针对发送端发送数据和播放端播放数据共同作用于播放缓冲区的原理,在其基础上提出了一种双重控制策略,通过控制结构的改变增强系统对时滞问题的处理能力。在发送端使用内模控制(IMC)来抑制时延对控制系统的影响,在播放端使用PI控制器调节播放速率调整缓冲区占用水平,两种控制的双重作用下进一步提高了对于时滞的控制效果。为了更好地保证流媒体系统的实时约束下的同步性能,解决流媒体缓冲区设置中同步与播放时延的矛盾,在缓冲区设置最大化的基础上,结合设定点跟踪算法,提出了一种基于最小方差控制(MVC, Minimum Variance Control)控制的实时流媒体缓冲区自适应设定值跟踪传输算法,在动态设置缓冲区占用水平的条件下,采用最小方差控制对缓冲区设定值进行跟踪,避免超调量过大对实时约束的影响。本文使用仿真实验等手段验证了所提出算法的正确性和有效性。
郝彦斌[3](2008)在《基于视频序列图像的运动目标检测与跟踪》文中进行了进一步梳理本文重点研究了目前运动目标检测与跟踪领域的一些常用方法,以数字图像处理技术和数字信号处理理论为基础,利用DirectShow构建了一个数字图像采集系统,根据实际应用情况编制了运动目标检测与跟踪实验软件,为运动检测与跟踪提供了算法实验平台和优化了硬件设计方案。在运动目标检测方面,主要研究了帧间差分、背景差分和光流场的方法。本文根据所处理视频图像相邻帧具有相关性的特点,采用了帧间差分目标检测方法。在差分图像之前,先对图像进行滤波和平滑等降噪处理,再进行相邻帧差分以得到运动信息。在背景差分方法中设计了统计平均法及其改进型、中值滤波法、单高斯和多高斯混合模型法提取背景,针对不同复杂程度的背景使用不同的方法可以获得不同的效果。在介绍光流基本原理的基础上,提出了适合计算机快速运算的光流方程迭代解法。对检测目标灰度图像采用了直方图、最大熵、最大类间方差及自适应法多种阈值分割方法,将灰度图像转化成黑白二值图像。对目标粗糙的边缘轮廓和背景进行了数学形态学滤波,较好的除去背景噪声、提取目标轮廓,采用了投影法确定目标的位置和大小。提出了一种操作简便、运算速度快、检测精度高、易于移植到硬件实现的算法流程。在运动目标跟踪方面,本文详细研究了相关匹配的ABS、SSDA、规一化和金字塔分层匹配算法,针对多点相关跟踪算法运算量大、实时性差的缺点,构建了一种改进的自适应阈值序列的SSDA模型。对模板在图像中按螺旋方式从中心向外遍历,并且只将对应二值化模板图像中像素值为1的像素参与匹配计算,使得匹配运算点完全集中在目标像素上,减少了计算量、提高了匹配精度和速度,同时采用模板尺寸修正及动态模板更新的方法,保证了跟踪的准确性。还研究了粒子滤波、卡尔曼预测确定运动目标下一预定位置,使用彩色直方图特征匹配进行确认,通过实验进行了分析比较。提出差分检测与主动轮廓跟踪相结合的方法,减少了计算迭代次数、提高了计算速度。最后,对所研究算法进行了合理规化、优化建模,使用C++语言结合DirectShow组件,在Window XP环境的Visual Studio 2005平台上开发了基于视频序列图像运动目标检测与跟踪系统。通过该系统对研究场景进行实验,可以在算法的可靠性和实时性上得到量化比较结果,为设计应用系统提供了捷径。
祁红岩,冯丽媛[4](2008)在《实时多媒体流控中的自适应Smith预估器设计》文中研究表明设计了一种基于自适应Smith的实时多媒体流量控制器。采用反馈控制机制进行实时多媒体流量控制是一种有效解决方法,但因实时多媒体流量控制及性能要求的特殊性,仅采用传统的反馈控制技术难以消除这一缺点。针对此问题,在速率反馈控制理论框架的基础上,将先进控制理论中的一些思想方法运用到VOD的流量控制中,采用改进的自适应Smith预估器进行反馈控制。由实验结果表明,提出的方法具有一定的有效性,克服由于扰动和传输延迟带来的不利影响,提高了播放质量。
于娜[5](2008)在《基于主动队列管理算法的拥塞控制问题研究》文中提出TCP/IP网络尤其是Internet在近十几年中的迅速发展极大地方便了人们的生产和生活,但同时拥塞问题越来越严重地阻碍了网络的健康发展,只有在网络中引入控制机制才能有效地解决这一问题。主动队列管理(AQM)是一种基于路由器的拥塞控制机制,由于该机制能够很好地抑制拥塞而得到了广泛的研究。网络本身的非线性、不确定性和异构性等因素导致网络是一个复杂的系统,这一特点决定了需要有鲁棒性更强的AQM算法,以便取得更好的拥塞控制效果。本文以智能控制理论和鲁棒控制理论为工具,对动态网络环境下的主动队列管理算法的设计、主动队列管理算法的稳定性分析等方面进行了深入的研究,提出了几种主动队列管理算法。研究的内容和结论如下:研究了主动队列管理算法的响应速度问题。由于滑模控制方法对系统的参数不确定性以及干扰具有很强的鲁棒性,针对TCP/IP网络这种复杂的时变系统,给出了基于滑模控制理论的AQM控制器的设计,并对其进行了稳定性分析。分别设计了线性滑模AQM控制器和终端滑模AQM控制器,取得了较好的效果。由于各自方法的优势和不足之间存在着互补的关系,提出了模糊滑模AQM控制方法,给出了一种稳态响应及暂态响应特性都较好的AQM控制器。针对时滞动态网络,研究了主动队列管理问题,提出了一种模糊控制和Smith控制相结合的主动队列管理算法。此算法既能补偿时滞对队列稳定性的影响,同时又对动态网络流量又存在很强的鲁棒性。最后对全文作出总结,并提出了下一步研究的方向。
何凌[6](2008)在《TCP/IP网络拥塞控制若干问题的研究》文中研究说明在科学技术高速发展的今天,新型网络应用不断出现,用户数量迅速增加,人们对互联网的需求量越来越大,由此引发的网络拥塞已经成为制约网络发展和应用的瓶颈问题。拥塞容易造成传输延迟和吞吐量等QoS (Quality of Service)性能指标降低,导致网络性能和网络资源利用率下降,从而无法提供有效的QoS保证。因此,有效地解决拥塞问题对于提高网络性能具有重要意义,如何更好地预防和控制网络拥塞也成为近年来网络研究领域的热点。本文在分析了TCP和IP拥塞控制机制的基础上,从控制理论和经济学的角度对拥塞控制进行了研究,主要研究工作如下:针对网络的时滞和网络模型的不确定性,从控制理论的角度将内模控制器与Smith预估控制相结合,提出了新的主动队列管理算法(AQM):IMC-Smith控制算法,并且在多种情况下作了详尽的仿真研究,得到了较好的结果,证明了IMC-Smith算法的优越性。针对网络中传输延时给拥塞控制带来不利影响,而现有算法过于依赖精确模型的弱点,研究了一种针对大时滞动态网络的主动队列管理算法。采用模糊控制与改进的Smith预估补偿相结合设计用于TCP连接的主动队列管理算法。通过改进的Smith预估补偿器能补偿大时滞对队列稳定性的影响,使得对TCP的拥塞控制更加及时;而模糊控制器无需被控对象的精确数学模型即能实现良好的控制,可以克服Smith预估补偿依赖精确模型的缺点,对动态网络流量又存在很强的鲁棒性,适合于大时滞不确定网络拥塞控制。设计基于自适应灰色预测的虚速率算法,将灰色预测、自适应控制与虚速率算法三者的设计思想融合起来。该算法既解决了基于队列的算法响应速度慢的缺点,同时又兼顾了传统PID控制在线参数整定困难的不足,通过在线边学习边控制的方式可以自适应地在线调节控制参数以保证网络系统在平衡点的稳定性,从而获得较快的暂态响应以及较好的稳态特性。提出了新的基于显式速率反馈的拥塞控制方法,在传统的Smith预估控制的基础上加入了滤波器,较好地克服了TCP网络的传播时延给拥塞控制所带来的不利影响,使TCP发送窗口能快速响应网络负荷状况的变化,从而避免了分组的丢失,并使得的流量较为平稳,理论分析表明该方案在模型匹配和不匹配两种情况下有较强的适应性都能保证系统的鲁棒性,能满足实际应用的需求。从经济学的角度出发,将价格策略应用到网络拥塞控制中来。首先将资源占有率引入到价格策略中,构造了基于资源占有率的价格策略;另外将网络中的效用函数模型同对策论中的Stackelberg策略相结合,提出了基于Stackelberg策略的价格策略。通过仿真实验,得到了理想的结果,证明了两种策略的有效性。针对基于优化理论提出的对偶梯度拥塞控制算法及其一般分析框架,研究了该算法在一种简化了的网络情形下的稳定性问题。在不考虑网络传输时延时的情况下,证明该对偶梯度拥塞控制算法在一般拓扑结构下的全局稳定性;在考虑了网络传输时延时的情况下,针对单瓶颈拓扑网络给出了该对偶梯度拥塞控制算法全局稳定的条件。这些结论为设计网络配置、确保网络稳定、避免网络拥塞提供了理论基础。最后对全文进行了概括性总结,并提出了下一步研究的方向。
李素凤[7](2007)在《一种基于史密斯原则的ATM网络拥塞控制改进算法》文中指出当今ATM技术日趋成熟,ATM网络已被国际电信联盟作为一项典型传输技术加以推广。在ATM网络中,信息的拥塞及丢失是影响网络业务服务质量的主要原因。其中ABR业务是唯一一种可采用反馈机制进行流量控制的业务,因此网络拥塞控制问题引起了广大控制和通信学者的关注,ABR业务流量的控制和管理问题近年来也成为一个研究的热点。通信网络是一个庞大的复杂系统,ATM网络拥塞控制研究对网络通信而言具有重要的理论意义和实用价值。本文正是以此为出发点,将控制理论引入到网络通信中,解决可控流的拥塞控制问题。本文首先从ATM网络通信基础知识开始,研究了ATM网络的基本原理、业务类型、业务参数,ABR业务的反馈机制,RM信元格式,ABR业务流量控制的目标;其次深入研究了史密斯拥塞控制方法,指出它的优点和缺点。然后以传统控制理论和史密斯原则为关键工具对高速通信网络设计了一种改进的基于史密斯原则的ATM网络的拥塞控制方案,且对控制方案进行数学分析,得出该算法能够减小缓冲区门限值,并对单链路的网络模型运用史密斯拥塞控制方案进行了研究,通过仿真比较了两种史密斯拥塞控制方案的优劣。本文研究的目的在于对ATM网络ABR业务进行基于史密斯原则的拥塞控制算法进行设计,以改进原史密斯方法的不足,满足一些节点容量相对较小,链路带宽较小,服务质量要求较高的ATM网络的实际需求。与原控制方案相比较,改进的控制方案使得网络缓冲队列最大占有量减少,即网络中瓶颈节点容量可减小,因此改进的控制方案可适用于节点容量较小的网络。验证了所提出的网络拥塞控制方案的有效性。改进的拥塞控制方案保证网络队列的动态稳定性,提高了网络的传输效率,同时保证网络传输中尽量减少数据丢失,提高了网络的性能。
朱海荣,吴晓新,马聪,姬文亮[8](2007)在《一类大时滞过程的预测PI控制器》文中进行了进一步梳理针对较为常见的一类大时滞过程,提出了一种预测PI控制器.该控制器把PI控制器参数与Smith预估器参数有机结合起来,减少了控制器参数,从而避免了这些参数在整定时的相互影响,使得控制参数易于整定.仿真和应用结果均表明,该预测PI控制器在一类时滞过程控制中具有优良的性能.
刘曙光[9](2006)在《基于Internet的遥操作机器人系统控制研究》文中研究说明基于Internet的机器人遥操作技术就是通过计算机网络利用机器人对远距离环境进行观测和操作的技术。它拓展人类在太空、深海、核环境等危险情况下的作业能力,代替人类完成危险、恶劣以及极限环境下的作业任务,因而在诸多领域具有广阔的应用前景,是当前先进机器人领域中重要的前沿课题和研究热点。而基于Internet的遥操作机器人系统控制研究是其中一个非常具有挑战性的课题,它将遥操作技术的发展提高到了一个新的高度,具有重要的研究价值和广泛的应用前景。本文主要工作有以下几个方面: 1.分析了国内外遥操作机器人系统的发展现状和研究热点,介绍了主从式遥操作系统控制模型及其简化模型,重点讨论了由于Internet传输时延造成的遥操作机器人系统的稳定性问题,并提出了具有一定实用价值的遥操作系统控制方案。. 2.在机器人遥操作系统中,Internet的传输时延始终是系统实现的关键性技术问题, 随机的时延将导致系统的不稳定。本文首先对当前网络时延状况进行了详细分析,并给出了网络时延计算模型。参照广域网数据对时延数据进行了统计分析,发现网络时延具有时延抖动、数据丢失、幅值有界等特征,从而提出采用两种方法解决网络时延问题一固定时延和神经网络时延预测。着重介绍了线性神经网络及RBF径向基函数神经网络在时延预测中的表现及适用场合。 3.对时延系统控制方法相关文献进行分析、概括和总结。介绍了时延系统的一般概念及各种控制方法,发展现状及应用概况。重点介绍了Smith预估控制及多种改进的Smith控制方案。 4.针对遥操作机器人控制系统中由Internet时延变化所引起的不稳定问题,在利用神经网络进行时延预测的基础上,提出了改进型Smith预估器进行遥操作机器人的时延控制。理论分析表明该方案对时延的变化有较强的适应性,控制系统的鲁棒稳定性和动态品质均优于单纯的Smith预估补偿控制,并得到了仿真结果的验证。 本文所作的理论分析工作以及仿真实验,验证了基于Internet的遥操作机器人系统控制方案的可行性,为后期的实验和下一步的网络遥操作的实现打下了基础。
尹凤杰[10](2006)在《基于控制理论的主动队列管理算法及其稳定性研究》文中进行了进一步梳理Internet的体系结构以IP协议提供的无连接端到端报文传输服务为基础,提供“尽力而为”(Best Effort)服务模型的设计机制。这种机制的最大优势是设计简单,可扩展性强。因此,Internet自出现以来得到了蓬勃发展,在过去相当长的时间内,TCP/IP协议族一直是Internet稳定并健康发展的保证。传统网络应用的极大丰富和成功证明了TCP/IP协议族的成熟性。然而TCP/IP的这种优势并不是没有代价的,随着Internet用户数量的膨胀,网络的拥塞问题也越来越严重。因此,设计一个简单而有效的拥塞控制算法成为网络管理中亟待解决的问题。作为高速路由器的一个重要模块,主动队列管理(Active Queue Management,AQM)近年来受到越来越多的重视,在高速路由器中实施AQM策略是为了提供小的分组丢失、高的链路利用率以及低的队列延时,它与TCP端到端的拥塞控制相结合,是解决目前Internet拥塞控制问题的一个主要途径。主动队列管理和网络的传输控制协议(Transport Control Protocol,TCP)一直以来都是通信界的两个前沿热点领域。 本文从智能控制和鲁棒控制理论的角度提出了几种主动队列管理算法。对动态网络环境下的主动队列管理算法的设计、主动队列管理算法的稳定性分析等方面进行了深入的研究。研究的内容和结论如下: 研究了主动队列管理算法的响应速度问题。给出了控制器的设计,并对其进行了稳定性分析。针对传统PI控制响应速度慢的缺点,将模糊滑模控制应用到网络拥塞控制系统中,充分利用其不需要精确的数学模型的特点,得到了一种稳态响应及暂态响应特性都较好的AQM控制器。利用模糊控制来改善系统的性能同时又减小到达时间、加快响应速度,降低了高频抖振。 研究了网络参数变化时的精确目标队列跟踪问题。采用连续的滑模控制来取代不连续的切换控制,从而消除抖振,并达到对队列的精确跟踪。其次,采用一种强鲁棒性的时变滑模面结构,并通过模糊控制调节该滑模面的变化从而使队列
二、基于改进型Smith预估器的多媒体流控设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于改进型Smith预估器的多媒体流控设计(论文提纲范文)
(1)基于路由器的主动队列管理算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的意义和背景 |
1.2 基于源端的网络拥塞控制算法 |
1.3 基于路由器的主动队列管理算法 |
1.3.1 主动队列管理算法的工作原理和目的 |
1.3.2 主动队列管理算法存在的问题 |
1.4 主动队列管理算法的研究现状 |
1.4.1 RED类及其改进算法 |
1.4.2 PI类主动队列管理算法 |
1.4.3 基于控制理论和优化理论的主动队列管理算法 |
1.4.4 其他类主动队列管理算法 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 基于PID的主动窗口管理算法研究 |
2.1 引言 |
2.2 主动窗口管理算法的工作原理 |
2.3 AWM系统的稳定性分析 |
2.4 仿真分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 系统部分参数未知的主动窗口管理算法研究 |
3.1 引言 |
3.2 自适应观测器的设计 |
3.2.1 系统模型 |
3.2.2 观测器设计 |
3.2.3 观测器收敛性证明 |
3.3 控制器设计 |
3.4 仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于线性模型的主动队列管理算法研究 |
4.1 引言 |
4.2 系统的数学模型 |
4.3 主动队列管理算法设计 |
4.4 系统仿真 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于非线性模型的主动队列管理算法研究 |
5.1 引言 |
5.2 系统的数学模型 |
5.3 控制器设计 |
5.4 仿真分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 数据驱动的主动队列管理算法研究 |
6.1 引言 |
6.2 非线性网络系统模型 |
6.3 数据驱动的自适应切换拥塞控制器设计 |
6.3.1 切换机制设计 |
6.3.2 稳定性分析 |
6.4 仿真分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 多路由器耦合网络主动队列管理算法研究 |
7.1 引言 |
7.2 问题描述 |
7.2.1 系统模型 |
7.2.2 参数可调的自适应协同控制器设计 |
7.2.3 自适应并行观测器 |
7.3 针对线性/非线性耦合同时设计观测器和控制器 |
7.3.1 基于观测器的协同控制器的静态参数选择 |
7.3.2 对于线性增长的耦合状态无关切换机制 |
7.3.3 对于非线性增长的耦合的状态相关切换机制 |
7.4 仿真实例 |
7.5 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间所做的主要工作 |
(2)先进控制理论在流媒体传输播放中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 流媒体技术 |
1.1.1 流媒体编码技术 |
1.1.2 流媒体服务器性能 |
1.1.3 流媒体传输与播放质量控制 |
1.1.4 解码器容错技术 |
1.1.5 Web服务器的接入能力 |
1.2 研究背景 |
1.3 流媒体传输、播放研究现状 |
1.3.1 多媒体同步技术研究 |
1.3.2 视频传输技术研究 |
1.3.3 视频播放技术研究 |
1.4 本文研究课题的提出 |
1.5 论文章节安排 |
第二章 流媒体缓冲区控制技术研究 |
2.1 流媒体连续播放播放与网络带宽、播放缓冲区 |
2.1.1 流媒体连续播放播放的充分必要条件 |
2.1.2 传输时延与时延抖动分析 |
2.1.3 流媒体连续播放播放与网络带宽、缓冲区的关系 |
2.2 缓冲区长度的确定方法 |
2.2.1 时延受限条件下流媒体同步所需缓冲区长度 |
2.2.2 基于统计分析的方法 |
2.2.3 VOD播放系统的缓冲区长度设定 |
2.2.4 实时性QoS约束条件下的缓冲区设定值动态选取 |
2.3 基于缓冲区控制的流媒体速率控制模型的辨识 |
2.3.1 速率控制模型 |
2.3.2 系统辨识 |
2.3.3 网络延迟时间的确定方法 |
2.3.4 仿真分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 实时流媒体稳定平滑传输机制研究 |
3.1 网络拥塞控制 |
3.1.1 TCP流量控制算法 |
3.1.2 端到端拥塞控制机制 |
3.1.3 TFRC算法 |
3.2 经典流媒体平滑传输算法分析 |
3.2.1 流媒体稳定速率控制(SRC)算法 |
3.2.2 流媒体预测最优均匀控制算法 |
3.3 实时流媒体流预测控制算法 |
3.3.1 动态矩阵控制的基本原理 |
3.3.2 DMC改进算法 |
3.3.3 缓冲区速率控制模型参数设置 |
3.3.4 构造DMC算法的A矩阵 |
3.3.5 预测控制器设计 |
3.3.6 二次规划求解过程 |
3.3.7 预测控制器的参数选择 |
3.4 仿真实验 |
3.4.1 网络带宽充足 |
3.4.2 网络带宽不充足 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于PI控制的实时视频流连续播放控制算法研究 |
4.1 经典算法分析 |
4.2 基于TFRC协议的实时视频流传输控制框架 |
4.3 算法设计 |
4.3.1 缓冲区长度及设定点选取 |
4.3.2 播放速率控制模型 |
4.3.3 播放速率的约束条件 |
4.3.4 播放速率控制器设计 |
4.4 仿真实验 |
4.4.1 实时流媒体缓冲区仿真的系统设计与实现 |
4.4.2 仿真结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 流媒体传输中的时滞问题研究 |
5.1 经典时滞控制理论 |
5.1.1 史密斯(Smith)预估补偿控制 |
5.1.2 内模控制 |
5.2 经典的流媒体流控时滞控制算法 |
5.2.1 流媒体内模控制基本结构 |
5.2.2 基于速率控制模型的内模控制器 |
5.3 双重控制策略 |
5.3.1 双重控制的结构特点 |
5.3.2 问题提出 |
5.3.3 流媒体播放中的双重控制模式 |
5.3.4 发送速率控制回路 |
5.3.5 播放速率控制回路 |
5.3.6 控制系统的稳定性分析 |
5.4 仿真实验 |
5.4.1 双重控制与仅在发送端使用内模控制的性能对比分析 |
5.4.2 双重控制与仅在接收端使用播放速率控制性能的对比分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 实时流媒体自适应跟踪传输算法研究 |
6.1 问题分析 |
6.2 系统模型 |
6.3 基于最小方差控制的控制器设计 |
6.3.1 MVC算法 |
6.3.2 控制器设计 |
6.4 仿真实验 |
6.4.1 未对发送速率进行平滑处理 |
6.4.2 对发送速率进行平滑处理 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 创新点 |
7.3 有待进一步深入研究的问题 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表的论文 |
(3)基于视频序列图像的运动目标检测与跟踪(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 运动目标检测与跟踪研究现状及发展 |
1.3 本文的内容及结构 |
2 运动目标检测研究 |
2.1 数字图像处理 |
2.1.1 颜色空间 |
2.1.2 图像增强 |
2.1.3 形态学图像滤波 |
2.2 运动目标检测基本方法 |
2.2.1 帧间差分法 |
2.2.2 背景差分法 |
2.2.3 光流法 |
2.3 背景获取与更新 |
2.3.1 统计平均法 |
2.3.2 改进的统计平均法 |
2.3.3 中值滤波法 |
2.3.4 单高斯建模法 |
2.3.5 混合高斯建模法 |
2.4 目标分割 |
2.4.1 边缘检测分割法 |
2.4.2 区域跟踪分割法 |
2.4.3 阈值分割法 |
3 运动目标跟踪方法研究 |
3.1 相关匹配算法 |
3.1.1 ABS匹配算法 |
3.1.2 归一化互相关匹配 |
3.1.3 序贯相似度检测算法 |
3.1.4 金字塔分层搜索算法 |
3.2 卡尔曼预测跟踪 |
3.2.1 卡尔曼预测基本原理 |
3.2.2 卡尔曼预测模型参数 |
3.2.3 卡尔曼预测跟踪实验 |
3.3 粒子滤波跟踪 |
3.3.1 粒子滤波基本原理 |
3.3.2 粒子滤波算法 |
3.3.3 Unscented粒子滤波 |
3.4 活动轮廓算法 |
4 运动目标检测与跟踪实验系统设计及实现 |
4.1 系统开发环境 |
4.2 软件系统的组成 |
4.2.1 视频捕获与播放模块 |
4.2.2 视频图像运动检测模块 |
4.2.3 跟踪控制模块 |
4.3 系统功能介绍及实验 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(4)实时多媒体流控中的自适应Smith预估器设计(论文提纲范文)
1 引言 |
2 反馈控制结构 |
2.1 相关变量选择 |
2.2 速率控制模型 |
2.3 性能评价指标 |
3 改进的自适应Smith预估器的设计方案 |
4 仿真结果分析 |
5 结束语 |
(5)基于主动队列管理算法的拥塞控制问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 网络拥塞控制算法产生的背景和意义 |
1.2 网络拥塞控制算法的发展历程 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 拥塞控制的研究概况 |
2.1 基于源端拥塞控制算法的研究 |
2.1.1 TCP拥塞控制的基本算法 |
2.1.2 TCP拥塞控制算法的演变 |
2.1.3 源端拥塞控制算法的研究热点 |
2.2 基于路由器的主动队列管理算法 |
2.2.1 主动队列管理算法 |
2.2.2 RED算法研究概况 |
2.2.3 基于控制理论的AQM算法的研究概况 |
第三章 基于模糊滑模的主动队列管理算法研究 |
3.1 引言 |
3.2 TCP网络动态模型 |
3.3 基于线性滑模控制的主动队列管理算法 |
3.3.1 线性滑模AQM控制器的设计 |
3.3.2 系统仿真 |
3.4 基于终端滑模控制的主动队列管理算法 |
3.4.1 终端滑模AQM控制器的设计 |
3.4.2 系统仿真 |
3.5 基于模糊滑模控制的主动队列管理算法研究 |
3.5.1 TCP网络动态模型 |
3.5.2 模糊滑模AQM设计 |
3.5.3 系统仿真 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于模糊SMITH控制的主动队列管理算法研究 |
4.1 引言 |
4.2 TCP网络模型 |
4.3 基于模糊Smith控制器的AQM设计 |
4.4 系统仿真 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要工作 |
5.2 进一步工作研究 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读硕士学位期间完成的学术论文 |
(6)TCP/IP网络拥塞控制若干问题的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 网络拥塞控制研究的意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 拥塞与拥塞控制 |
1.2 基于源端的TCP拥塞控制算法 |
1.2.1 TCP拥塞控制算法 |
1.2.2 TCP拥塞控制算法的改进 |
1.2.3 源端拥塞控制算法的研究现状 |
1.3 基于路由器的IP拥塞控制算法 |
1.3.1 IP拥塞控制算法研究的意义 |
1.3.2 随机早期检测(RED)及其改进算法 |
1.3.3 基于优化理论的拥塞控制算法 |
1.3.4 基于控制理论的拥塞控制算法 |
1.3.5 现有算法存在的问题 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第二章 基于IMC-Smith算法的AQM策略 |
2.1 问题的引入 |
2.2 网络拥塞控制机制建模 |
2.3 IMC-Smith控制算法在AQM中的应用 |
2.3.1 内模控制基本原理 |
2.3.2 大时滞网络系统IMC-Smith控制算法设计 |
2.3.3 IMC-Smith控制算法仿真 |
2.4 小结 |
第三章 AQM中的模糊-Smith算法 |
3.1 问题的引入 |
3.2 基于模糊-Smith的AQM控制 |
3.2.1 设计目标 |
3.2.2 TCP拥塞控制的数学模型 |
3.2.3 基于改进的模糊-Smith的主动队列管理算法 |
3.3 稳定性分析 |
3.4 控制算法仿真与分析 |
3.5 小结 |
第四章 基于自适应灰色预测的VRC虚速率算法 |
4.1 引言 |
4.2 VRC虚速率算法分析 |
4.3 控制策略 |
4.3.1 基于灰色预测自适应PID理论的VRC算法 |
4.3.2 自适应PID控制算法 |
4.3.3 灰色预测器 |
4.4 稳定性分析 |
4.5 仿真性能分析 |
4.5.1 瓶颈链路中单路TCP连接 |
4.5.2 瓶颈链路中多路TCP连接 |
4.6 小结 |
第五章 基于显式速率反馈的拥塞控制算法 |
5.1 引言 |
5.2 TCP/IP网络拥塞控制机制 |
5.3 控制器设计 |
5.4 控制算法仿真研究 |
5.5 小结 |
第六章 基于价格策略的拥塞控制机制 |
6.1 系统模型与分析 |
6.2 基于资源占有率的价格策略 |
6.3 基于激励Stackelberg的价格策略 |
6.3.1 对策论及相关背景知识简介 |
6.3.2 激励价格策略 |
6.4 数值例子和仿真 |
6.5 小结 |
第七章 网络拥塞控制算法的稳定性分析 |
7.1 引言 |
7.2 算法分析 |
7.2.1 原始问题 |
7.2.2 对偶问题 |
7.3 算法的全局稳定性分析 |
7.3.1 忽略回路时延的稳定性 |
7.3.2 考虑回路时延的稳定性条件 |
7.4 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 研究工作总结 |
8.2 待拓展的工作和未来研究方向 |
参考文献 |
致谢 |
作者攻读博士学位期间完成的学术论文 |
论文有关数据统计 |
(7)一种基于史密斯原则的ATM网络拥塞控制改进算法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的意义 |
1.2 拥塞控制的研究现状 |
1.3 拥塞控制算法的发展 |
1.3.1 二值算法 |
1.3.2 显示速率算法 |
1.3.3 基于控制理论的算法 |
1.4 本文主要内容 |
第2章 ATM网络及其拥塞控制基础 |
2.1 ATM网络技术 |
2.1.1 ATM技术概述 |
2.1.2 ATM业务类型 |
2.1.3 ATM业务参数 |
2.2 ABR业务流量控制原理 |
2.2.1 ABR业务流量控制模型 |
2.2.2 RM信元格式 |
2.2.3 ABR流量控制的设计目标 |
2.3 拥塞控制参考模型 |
2.4 拥塞控制系统组成 |
2.5 ATM拥塞控制策略 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于史密斯原则的ABR业务拥塞控制算法 |
3.1 网络数据模型 |
3.1.1 存储转发模型 |
3.1.2 瓶颈队列的动态模型 |
3.2 基于史密斯原则拥塞控制算法 |
3.3 基于史密斯原则的拥塞控制改进算法 |
3.3.1 改进算法的控制模型 |
3.3.2 算法的控制率 |
3.4 改进算法的数学分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于史密斯原则改进算法的网络性能仿真 |
4.1 单瓶颈网络模型 |
4.2 仿真及性能评价 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)一类大时滞过程的预测PI控制器(论文提纲范文)
0 引言 |
1 预测PI控制器原理 |
2 仿真 |
3 结论 |
(9)基于Internet的遥操作机器人系统控制研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1.1 基于 Internet的遥操作机器人概述 |
1.2 研究发展现状及存在的问题 |
1.2.1 遥科学相关概念 |
1.2.2 遥操作技术发展状况 |
1.2.3 目前存在的问题 |
1.3 论文主要内容 |
第二章 网络传输时延分析 |
2.1 网络时延对遥操作的影响 |
2.2 网络时延分析 |
2.3 网络传输时延分析计算模型 |
2.4 时延测试方法及结果分析 |
2.5 降低时延影响的方案 |
2.5.1 固定时延处理 |
2.5.2 神经网络预测时延处理 |
2.6 本章小结 |
第三章 时延系统控制分析 |
3.1 时延系统一般概念 |
3.2 时延系统的基本控制方法 |
3.2.1 Pad e近似方法 |
3.2.2 Dahlin算法 |
3.2.3 内模控制 |
3.2.4 其它控制方法 |
3.3 Smith预估控制 |
3.3.1 Smith预估控制原理 |
3.3.2 Smith预估控制存在的问题 |
3.3.3 Smith预估控制改进方案 |
3.4 本章小结 |
第四章 遥操作机器人控制方案与仿真 |
4.1 网络时延条件下遥操作研究现状 |
4.1.1 直接控制 |
4.1.2 监督控制 |
4.1.3 预测/预演控制 |
4.1.4 基于事件智能控制 |
4.1.5 无源性理论 |
4.2 主从式遥操作控制系统模型及原理 |
4.2.1 主从式机器人双向控制方程 |
4.2.2 等效动力模型 |
4.3 简化模型控制方案 |
4.3.1 改进型 Smith预估器原理 |
4.3.1.1 改进型单 Smith预估器原理 |
4.3.1.2 改进型双 Smith预估器原理 |
4.4 简化模型控制方案仿真 |
4.4.1 建立模型 |
4.4.2 仿真结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
西北工业大学学位论文知识产权声明书 |
西北工业大学学位论文原创性声明 |
(10)基于控制理论的主动队列管理算法及其稳定性研究(论文提纲范文)
独创性声明 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 网络拥塞控制研究的意义 |
1.1.1 课题研究背景 |
1.1.2 拥塞与拥塞控制 |
1.2 基于源端拥塞控制算法的研究 |
1.2.1 TCP拥塞控制的基本算法 |
1.2.2 TCP拥塞控制算法的演变 |
1.2.3 源端拥塞控制算法的研究热点 |
1.3 基于路由器的主动队列管理算法的研究 |
1.3.1 主动队列管理算法研究的意义 |
1.3.2 随机早期检测(RED)及其改进算法 |
1.3.3 基于优化理论的拥塞控制算法 |
1.3.4 基于控制理论的拥塞控制算法 |
1.3.5 现有算法的主要局限性 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第二章 快速响应的主动队列管理算法的设计 |
2.1 基于模糊滑模控制的主动队列管理算法 |
2.1.1 TCP动态网络模型 |
2.1.2 滑模AQM控制器的设计 |
2.1.3 模糊滑模AQM控制器的设计 |
2.1.4 仿真性能分析 |
2.2 将SMC和PI结合设计一种鲁棒主动队列管理算法 |
2.2.1 研究背景 |
2.2.2 SMC和PI结合的AQM控制方法 |
2.2.3 系统仿真 |
2.3 结论 |
第三章 改进队列跟踪性能的主动队列管理算法 |
3.1 基于连续滑模控制的主动队列管理算法 |
3.1.1 TCP动态网络模型 |
3.1.2 连续的滑模变结构控制 |
3.1.3 系统性能分析 |
3.2 基于时变滑模面变结构控制的主动队列管理算法 |
3.2.1 网络模型 |
3.2.2 时变滑模面的变结构控制 |
3.2.3 稳定性分析 |
3.2.4 仿真结果分析 |
3.3 结论 |
第四章 不确定时滞TCP/AQM网络系统稳定性分析 |
4.1 具有输入时滞的不确定网络系统鲁棒拥塞控制 |
4.1.1 网络动态模型 |
4.1.2 具有输入延时补偿的AQM滑模控制器的设计 |
4.1.3 TCP/AQM系统稳定性分析 |
4.1.4 系统仿真 |
4.2 具有状态和输入时滞的不确定网络系统拥塞控制 |
4.2.1 动态模型 |
4.2.2 具有延时补偿的 AQM滑模控制器的设计 |
4.2.3 AQM系统的稳定性分析 |
4.2.4 系统仿真 |
4.3 结论 |
第五章 大时滞动态网络中的主动队列管理算法的研究 |
5.1 研究背景 |
5.2 基于模糊-Smith的AQM控制 |
5.2.1 设计目标 |
5.2.2 TCP拥塞控制的数学模型 |
5.2.3 模糊控制器的设计 |
5.2.4 稳定性分析 |
5.2.5 模糊自校正控制 |
5.3 系统仿真 |
5.4 结论 |
第六章 基于速率的主动队列管理算法 |
6.1 基于神经元动态补偿PID控制的主动队列管理策略 |
6.1.1 数学模型 |
6.1.2 控制策略及稳定性分析 |
6.1.3 性能分析 |
6.2 基于模糊神经网络的拥塞控制策略 |
6.2.1 算法描述 |
6.2.2 FNN模型 |
6.2.3 隶属函数的调节和加权系数的修正 |
6.2.4 系统仿真 |
6.3 结论 |
第七章 具有时变参数的TCP网络的鲁棒稳定性分析 |
7.1 含不确定项的TCP网络的鲁棒稳定性分析 |
7.1.1 拥塞控制器模型 |
7.1.2 拥塞控制算法的稳定性分析 |
7.2 Internet拥塞控制算法的全局稳定性分析 |
7.2.1 拥塞控制算法的LMI稳定性分析方法 |
7.2.2 数值算例 |
7.3 结论 |
第八章 结论与展望 |
8.1 研究工作总结 |
8.2 网络拥塞控制研究的难点和值得研究的方向 |
参考文献 |
致谢 |
附录 己发表或被接受的论文目录 |
论文有关数据统计 |
四、基于改进型Smith预估器的多媒体流控设计(论文参考文献)
- [1]基于路由器的主动队列管理算法研究[D]. 苑旭东. 东北大学, 2016(07)
- [2]先进控制理论在流媒体传输播放中的应用研究[D]. 邹勇. 东北大学, 2010(03)
- [3]基于视频序列图像的运动目标检测与跟踪[D]. 郝彦斌. 大连理工大学, 2008(05)
- [4]实时多媒体流控中的自适应Smith预估器设计[J]. 祁红岩,冯丽媛. 计算机仿真, 2008(06)
- [5]基于主动队列管理算法的拥塞控制问题研究[D]. 于娜. 东北大学, 2008(03)
- [6]TCP/IP网络拥塞控制若干问题的研究[D]. 何凌. 东北大学, 2008(06)
- [7]一种基于史密斯原则的ATM网络拥塞控制改进算法[D]. 李素凤. 哈尔滨工业大学, 2007(03)
- [8]一类大时滞过程的预测PI控制器[J]. 朱海荣,吴晓新,马聪,姬文亮. 南通大学学报(自然科学版), 2007(02)
- [9]基于Internet的遥操作机器人系统控制研究[D]. 刘曙光. 西北工业大学, 2006(07)
- [10]基于控制理论的主动队列管理算法及其稳定性研究[D]. 尹凤杰. 东北大学, 2006(11)