Skip to main content
SUPERVISOR
Eman Ezadi,Marzieh Kamali
ایمان ایزدی نجف آبادی (استاد راهنما) مرضیه کمالی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ghazaleh Yousefi
غزاله یوسفی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Adaptive Buffering for delay compensation of Networked linear Control Systems
Networked control systems (NCSs) have been one of the main research fields in recent years . In modern control systems , information is shared through networks . These networks present many new challenges , including variable time-delay , limited capacity and packet loss . The performance of networked control systems is affected by time-varying transmission delays . These delays may lead to poor performance and even instability of the networked control system . Usual solutions to this problem include storing arriving packets in a buffer at the cost of increased constant delay . Buffer can transform variable delay to fixed delay and regulates packets queue . If the plant is stable and delay is constant , we can use smith predictor to overcome delay problems . Because of limited bandwidth , fixed buffer is not always appropriate . For optimal use of network bandwidth , adaptive buffer is used in this thesis . The size of buffer is based on delay variation . We propose a novel approach to adapt buffer size and its content . When the buffer size needs to be increased , the packets will be predicted and when it needs to be reduced some packets will be dropped . Simulation results show the effectiveness of the proposed approach . Key Words: Networked control systems , Adaptive control , Time delay , Model based predictor
سیستم‌های کنترلی که تبادل اطلاعات در آن‌ها از طریق شبکه صورت می‌گیرد را سیستم‌های کنترل تحت شبکه می‌نامند. این سیستم‌ها مزایای گوناگونی از جمله قابلیت توزیع از نظر جغرافیایی را دارند. با گسترش استفاده از این سیستم‌ها در صنعت، محققین با چالش‌های فراوانی رو به رو شدند. تاخیر زمانی، از دست رفتن داده و محدود بودن پهنای باند شبکه از مهم‌ترین مشکلاتی هستند که برای مقابله با آن‌ها راه حل‌های متعددی ابداع شده است. تاخیر زمانی و از دست رفتن داده می‌توانند موجب عملکرد ضعیف سیستم و یا حتی ناپایداری گردند. با توجه به متغیر با زمان و تصادفی بودن تاخیر و هم‌چنین تعدد مسیر‌ها در شبکه، صف داده‌های وارد شده به شبکه هنگام خارج شدن از آن به هم می‌خورد. در این پژوهش به منظور ثابت کردن تاخیر تصادفی و تنظیم صف داده‌ها، از بافر استفاده می‌گردد. بافر حجمی از شبکه است که به منظور ذخیره‌سازی داده‌ها به کار می‌رود. به این ترتیب، با نگه‌داری داده‌ها تا زمان مشخصی که برای هر داده با توجه به مقدار تاخیرش متفاوت است، می‌توان تاخیر همه‌ی داده‌ها را یکسان کرد. برای جلوگیری از پر و یا خالی شدن بافر، طراحی آن به این صورت انجام می‌شود که تا زمان پر شدن نیمی از بافر، داده‌ای خارج نشود. با محاسبه‌ی اندازه‌ی مناسب برای بافر با استفاده از انحراف معیار تاخیرها، تاخیر تصادفی شبکه به تاخیر ثابت تبدیل و برای جبران آن از پیش‌بین اسمیت استفاده می‌شود. با توجه به محدود بودن پهنای باند شبکه و محدودیت ظرفیت شبکه، در نظر گرفتن بافر با اندازه‌ی ثابت در همه‌ی زمان‌ها مناسب نیست. به عنوان یک راه‌کار برای رفع این عیب، با در نظر گرفتن انحراف معیار تاخیرها در بازه‌های زمانی کوچک و استفاده از الگوریتم تطبیق مناسب، اندازه‌ی مطلوب بافر محاسبه و به صورت تطبیقی تنظیم می‌شود. به این ترتیب استفاده از بافر موجب اشغال بیهوده‌ی پهنای باند و ظرفیت شبکه نمی‌گردد. از طرف دیگر با توجه به طراحی بافر، هنگام افزایش اندازه‌ی آن خروجی بافر قطع می‌شود تا به میزان مورد نیاز از داده‌ها درون آن قرار گیرد. برای رفع این مشکل از پیش‌بین مبتنی بر مدل استفاده می‌شود و به این ترتیب خروجی بافر در هیچ زمانی قطع نخواهد شد. واژه‌های کلیدی: سیستم‌های کنترل تحت شبکه، کنترل تطبیقی، تاخیر زمانی، پیش‌بین مبتنی بر مدل

ارتقاء امنیت وب با وف بومی