基于速率的網(wǎng)絡(luò)擁塞控制H∞反饋控制器設(shè)計(jì)

O 引 言
目前比較常用的擁塞控制方法有兩種，一種是基于速率控制，源端以一定速率發(fā)送數(shù)據(jù)包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)反饋的信息來(lái)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)包發(fā)生速率；另一種是基于窗口控制，宿端告訴源端以一定窗口寬度發(fā)送數(shù)據(jù)，通過(guò)反饋信息調(diào)節(jié)窗口大小。基于速率的擁塞控制方法以其簡(jiǎn)單及易于實(shí)現(xiàn)性正在ATM等高速網(wǎng)絡(luò)中得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用，也引起了許多學(xué)者的研究興趣。在設(shè)計(jì)基于速率的擁塞控制反饋控制器時(shí)，時(shí)滯以及多時(shí)滯問(wèn)題是必須考慮的一個(gè)重要因素，目前有許多文章對(duì)其進(jìn)行了探討。然而使用最多的還是H∞魯棒控制的方法，如設(shè)計(jì)基于H∞理論的流速控制器用于解決多源單瓶頸網(wǎng)絡(luò)中時(shí)變不確定多時(shí)滯問(wèn)題；通過(guò)利用瓶頸的輸出速率信息對(duì)以往只利用隊(duì)列期望長(zhǎng)度誤差信息設(shè)計(jì)的H∞反饋控制器進(jìn)行改進(jìn)，加快了收斂速度減小了跟蹤誤差。在基于前文的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)多源單瓶頸網(wǎng)絡(luò)的魯棒H∞擁塞控制反饋控制器，目的是防止擁塞且使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到最大利用效率，以及消除時(shí)滯的影響，使系統(tǒng)可魯棒鎮(zhèn)定。

l 問(wèn)題描述
圖1所示為多源單瓶頸網(wǎng)絡(luò)擁塞控制反饋系統(tǒng)，q(t)≥0表示瓶頸節(jié)點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度；qe(t)>0為期望數(shù)據(jù)最大緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度；qe：ri(t)≥O為通過(guò)擁塞控制反饋控制器調(diào)節(jié)的各源端數(shù)據(jù)輸出率；ri(t一τi)為瓶頸點(diǎn)的各源數(shù)據(jù)輸入速率；τi表示各源時(shí)變不確定時(shí)滯，且滿(mǎn)足O≤τi(t)≤τm；c(t)為瓶頸點(diǎn)數(shù)據(jù)輸出速率。該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型可表示為：

引理l 給定被控對(duì)象為P(s)，控制器為K(s)，加法不確定性的加權(quán)函數(shù)為Wq(s)，P=P0(1+Wq)，規(guī)范化不確定性△(s)，△(s)∈BH∞。
(1)對(duì)于任意對(duì)象加性不確定性，系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定的充要條件是：
①有一個(gè)使圖2所示的反饋控制系統(tǒng)對(duì)于任意的△(s)∈BH∞都穩(wěn)定的控制器K；
(2)對(duì)于任意對(duì)象乘性不確定性，系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定的充要條件是：
①有一個(gè)使圖3所示的反饋控制系統(tǒng)對(duì)于任意的△(s)∈BH∞都穩(wěn)定的控制器K；