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网络控制系统的模糊动态调度与变采样周期算法研究的任务书

任务书

一、研究背景及意义

随着现代化信息技术的快速发展，网络控制系统已经被广泛应用于各个领域，如机器人控制、工业自动化、交通控制、航空航天控制等。网络控制系统具有实时性高、精度高、安全性好等特点，然而，由于网络环境的不稳定性和延迟，使得网络控制系统的性能受到了很大的影响。如何降低网络延迟、提高网络稳定性是网络控制系统中急需解决的问题。

目前，网络控制系统的研究主要集中在控制算法、网络调度及优化算法等方面。其中，网络调度算法是网络控制系统中的重要问题之一。传统的网络调度算法难以满足网络控制系统的实时性要求，变采样周期算法和模糊动态调度算法被提出来用于解决网络控制系统中的网络调度问题。

变采样周期算法是根据系统的状态变化和性能变化来动态调整采样周期的算法，可以在保证系统性能的前提下尽可能减小采样周期。模糊动态调度算法是针对复杂、高维的系统模型提出来的算法，可以综合考虑系统性能、稳定性和实时性等因素来进行网络调度。

因此，本次研究旨在深入研究变采样周期算法和模糊动态调度算法在网络控制系统中的应用，探索其性能优化及实现方法，为网络控制系统的研究和应用提供理论和技术支持。

二、研究内容

1.掌握网络控制系统基础理论及相关技术。

2.深入研究变采样周期算法，在分析现有算法的基础上，提出一种新的变采样周期算法，并验证其在网络控制系统中的性能优势。

3.深入研究模糊动态调度算法，在分析现有算法的基础上，针对网络控制系统中的实时性、稳定性和性能等要求，提出一种基于模糊动态调度算法的网络调度方案，并验证其在网络控制系统中的性能优势。

4.设计实验平台，开展仿真实验，评估所提出的变采样周期算法和基于模糊动态调度算法的性能优化效果。

5.撰写论文并进行总结。

三、研究计划

第一年：

1.学习网络控制系统基础理论和相关技术，梳理现有的网络控制系统及网络调度算法。

2.分析现有变采样周期算法，提出一种基于系统状态变化和性能变化的新算法，并对算法进行仿真验证。

第二年：

1.分析现有模糊动态调度算法，提出一种基于模糊动态调度算法的网络调度算法，并对算法进行仿真验证。

2.设计实验平台，开展性能优化实验，比较实验结果。

第三年：

1.总结论文，撰写论文。

2.参加国内外会议，发表论文。

四、主要参考文献

1.“NetworkedControlSystems:ATutorial,”StevenH.Low,ProceedingsoftheIEEE,Vol.95,No.1,January2007.

2.“ASurveyonNetworkedControlSystems:CurrentStatusandFutureDirections,”XiaohuiYuan,etal.,IEEETransactionsonIndustrialInformatics,Vol.9,No.1,February2013.

3.“FuzzyDynamicSchedulingforNetworkedControlSystems,”ZhipingLin,etal.,IEEETransactionsonFuzzySystems,Vol.17,No.4,August2009.

4.“OptimizingNetworkedControlSystemswithVariableSamplingRates,”YangQuanChen,etal.,ProceedingsoftheIEEE,Vol.95,No.1,January2007.