船舶机舱综合监控网络调度算法研究

发布时间：2025-05-11 05:41

　　随着嵌入式技术以及计算机网络技术的发展,最新的机舱自动化系统已经实现了将所有设备的检测、报警和控制集中在一个系统中,称为综合自动控制系统,自动化程度提高的同时也对网络资源的分配提出了更高的要求,本文以船舶机舱现场级网络系统为研究对象,从控制和调度协同的角度,对如何优化网络性能进行研究。分析已有调度算法的不足,提出基于反馈的改进型模糊调度算法,在数据采集节点中添加调度器,利用模糊算法的非线性特性,综合考虑报文的传输时延和系统的控制性能对优先级进行配置,通过仿真实验在相同的网络环境下与最早截止期优先算法进行对比,结果表明该算法可以同时提高报文的实时性和系统的控制效果。进一步考虑系统运行过程中可能出现的非周期报文数量突增等情况,即各节点的可用带宽是时变的,提出一种优先级与变采样周期协同调度的柔性方案,利用博弈论中的非合作博弈模型研究带宽资源的分配问题,基于纳什均衡点计算出节点的最优采样周期,通过协同调度中心对采样周期进行分配,与优先级调度同时作用于网络,仿真结果表明,该方案可以在网络带宽发生变化时将带宽资源更加合理地进行分配。在理论分析和系统仿真的基础上,建立了满足网络化系统测试需求的实验平台...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１时延示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｉｍｅ?ｄｅｌａｙ??２．３本章小结??

?大连海事大学专业学位硕士学位论文???节点Ａ?节点Ｂ??应用层?Ｔｉ?Ｔ?［应用层??１??Ｔｒ??—?＜??ＭＡＣ?层?Ｔｗ?ＭＡＣ?层????＿＿?????＜??物理层?Ｔｅ?物理层???????ｖ??＾??图２．１时延示意图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａ....

图３．１系统结构图??Ｆｉｇ．?３．１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ?ｄｒａｗｉｎｇ??３．２

?大连海事大学专业学位硕士学位论文???报警工作站???Ｔ??ＣＡＮ??牛???ｒ???需求度误差??误差变化率?，，、????被控对家?ＤＰＵ?（ＡＯ／ＤＯ）??优先级调度模块??ＤＰＵ?（ＡＩ／ＤＩ）??图３．１系统结构图??Ｆｉｇ．?３．１?Ｓｙｓｔｅｍ?ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ....

图３．?２标识符结构??Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ?ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ??－１１－??

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图３．３模糊推理图??Ｆｉｇ．?３．３?Ｆｕｚｚｙ?ｒｅａｓｏｎｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??

?船舶机舱综合监控网络调度算法研究???３．３调度器设计??３．３．１模糊推理工作原理??基于上述分析，本文构建了一种三输入一输出的模糊推理系统，如图３．３所??示，主要由模糊化、模糊推理和解模糊等三部分构成。在推理过程中，首先在模糊??化模块中将输入的参数进行模糊化处理，变为给....

本文编号：4044932