基于比例积分控制器的分布式动态带宽分配算法

摘要

针对公平、有效分配地理上呈分布式的控制系统带宽的问题,提出了一种分布式的动态带宽分配算法.首先把这种带宽分配问题构建为一个凸优化问题,使全部控制系统的效用最大化;再采用分布式带宽分配算法思想,使得控制系统基于网络反馈的拥塞信息改变其采样周期,得到可利用的最大采样速率或最大传输速率;然后把控制系统和链路之间的相互作用建模为一个时延动态系统,并采用比例积分(PI)控制器作为链路队列控制器来实现算法.仿真结果表明,所提带宽分配算法不仅能够使全部设备的传输速率在10s内收敛到全部设备均等共享的链路带宽值;同时对于PI控制器来说,其队列稳定在期望设置点50个数据包左右,而且能够准确、稳定地跟踪输入信号,使全部控制系统的性能最大化.