互联网拥塞控制模型中Hopf分岔控制与稳定性的研究

发布时间：2017-04-05 03:10

  本文关键词：互联网拥塞控制模型中Hopf分岔控制与稳定性的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着互联网在全球快速的发展,网络深入了社会的各行各业,也得到广泛的应用和发展。同时,也出现了很多技术难题,制约着互联网的发展,尤其是网络拥塞控制算法。所以解决网络拥塞问题是提高网络服务质量的有效途径。本文主要研究网络拥塞控制系统中霍普夫(Hopf)分岔问题,并采用新的分岔控制方法来延迟或消除网络分岔,这为设计出新的有效拥塞控制算法提供了理论指导。本文的研究内容和创新点主要包括以下几点：(1)研究了Internet拥塞控制系统中的对偶模型的Hopf分岔控制等问题。为了解决标准时延反馈控制法的缺陷性,本文采用一种基于washout滤波器的动态时延反馈控制法。它在原有的反馈控制器基础上,结合了一个动态的补偿结构,从而可以很好地控制系统的Hopf分岔。(2)研究了无线网络环境下TCP/AQM流体流模型的Hopf分岔问题。由于标准时延反馈控制法和动态时延反馈控制法需要系统先前的一些信息,然而在实际工程中获取这些信息往往是比较困难的。又因为动态时延反馈控制法会增加系统的相空间维度,对理论分析造成一定困难。为了克服这些缺陷,本文采用状态反馈控制Hopf分岔。通过选取通信时延作为分岔参数,验证了此模型在加入状态反馈控制法后,一是增加了分岔参数的临界值,扩大了稳定性区域,延迟了系统的Hopf分岔；二是通过选择合适的参数,可以很容易改变分岔周期解的稳定性及其分岔方向。理论分析和数据仿真都验证了该方法的有效性。(3)不同的分岔控制方法对于系统的Hopf分岔控制效果不同。鉴于此,本文将探讨三种分岔控制方法的有效性和差异性,分别是标准时延反馈控制法、混合控制法和状态反馈控制法。实验发现状态反馈控制法在控制Hopf分岔性能上表现最优。对这些控制方法的研究来改善无线网络拥塞控制系统的性能,尤其是在大延迟和高链路差错的无线网络中的应用,能够提高网络的稳定性和传输效率。
【关键词】：拥塞控制 Hopf分岔 对偶模型 无线网络
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP393.4
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 网络拥塞和拥塞控制8-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 文章主要内容及结构安排11-13
• 第二章 网络拥塞控制模型的理论基础13-22
• 2.1 分岔理论基础13-17
• 2.1.1 Hopf分岔13-14
• 2.1.2 分岔控制14-15
• 2.1.3 标准时延反馈控制法15
• 2.1.4 动态时延反馈控制法15-16
• 2.1.5 混合控制法16
• 2.1.6 状态反馈控制法16-17
• 2.2 非线性系统的流形和中心流定理17-18
• 2.3 正规形理论18
• 2.4 网络拥塞控制的动力学模型18-21
• 2.4.1 TCP/AQM对偶模型18-20
• 2.4.2 无线网络环境下的TCP/AQM流体流模型20-21
• 2.5 本章小节21-22
• 第三章 基于动态时延反馈控制的对偶模型的HOPF分岔22-41
• 3.1 引言22
• 3.2 对偶模型的HOPF分岔22-23
• 3.3 对偶模型的HOPF分岔控制23-35
• 3.3.1 受控系统的Hopf分岔23-26
• 3.3.2 分岔周期解的方向和稳定性26-35
• 3.4 数值仿真35-40
• 3.5 本章小节40-41
• 第四章 基于状态反馈控制的无线网络流体流模型的HOPF分岔41-54
• 4.1 引言41
• 4.2 流体流模型的HOPF分岔41-42
• 4.3 流体流模型的HOPF分岔控制42-49
• 4.3.1 受控系统的Hopf分岔42-44
• 4.3.2 分岔周期解的方向和稳定性44-49
• 4.4 数值仿真49-53
• 4.5 本章小节53-54
• 第五章 无线网络流体流模型的HOPF分岔控制方法的对比54-61
• 5.1 引言54
• 5.2 基于控制器的流体流模型的HOPF分岔54-57
• 5.2.1 受控系统的Hopf分岔54-57
• 5.2.2 分岔方向和周期解稳定性57
• 5.3 数值仿真57-60
• 5.4 本章小节60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 本文总结61-62
• 6.2 研究展望62-63
• 参考文献63-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士期间发表论文70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 ;Further results on local stability of LRC-RED algorithm in Internet[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2012年05期

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本文编号：286366