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舰船C4I集成的若干实时元素特性研究
| 论文题名： | 舰船C4I集成的若干实时元素特性研究 |
| 关键词： | 多Agent;实时系统集成;实时控制;多机调度;协同设计 |
| 摘要： | 本文以海军舰船C4I系统集成应用中的元素特性分析为背景，针对其中若干实时元素特性展开一系列的模型与算法的研究，这些实时元素包括：实时Agent模型、具有切换时间的多机调度以及实时控制任务的协同设计与反馈调度问题。以上研究不仅给舰船C4I系统的集成应用提供方法指导，而且丰富了实时系统集成的研究内容。 论文的主要内容和创新之处如下：1.基于Agent的C4I集成框架及实时Agent模型研究。对舰船C4I系统进行功能层次划分，构造了一个基于多Agent的分布式集成框架，提高了C4I系统的灵活性和协调性。为了提高Agent的实时性能，引入实例检索机制，对Agent的模型进行改进，并建立Agent间的协作检索和学习机制，以增加实例检索的准确性和成功率。 2.具有可变切换时间的多机实时调度问题研究。结合C4I系统集成应用的需求，研究具有切换时间的多机调度问题，首先对问题时间约束进行了简化，建立了可变切换时间任务多机调度问题的优化模型。文中进一步采用遗传算法和模拟退火混合优化算法对该问题进行求解，详细设计了算法的编码、初始群体产生、交叉、变异等内容。仿真结果表明该模型和算法是可行的。 3.实时控制任务的设计与调度研究。研究控制任务在实时环境中的性能损失问题，首先讨论处理器利用率对控制性能的影响，提出实时控制任务利用率的动态调整算法。其次对实时调度引起的抖动和延迟对控制性能的影响进行研究，建立相关模型，并提出对性能损失进行补偿的静态和动态方法，对提高控制任务在实时环境中的性能具有很好的效果。 4.实时控制任务的模糊调度研究。分析了实时控制任务的控制性能在不同控制阶段与利用率需求间的关系，提出一种实时控制任务的模糊反馈调度系统。模糊控制器通过监测实时控制任务状态变量的误差及其变化率，查询模糊决策表决定任务的优先级，反馈调度器根据优先级分配任务的利用率。仿真结果表明在处理器资源有限时，该方法能有效改善实时控制任务的控制性能。 |
| 作者： | 雷飞 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 邹益仁 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 中国科学院自动化研究所 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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