基于速率的網(wǎng)絡擁塞控制H∞反饋控制器設計

O 引 言
目前比較常用的擁塞控制方法有兩種，一種是基于速率控制，源端以一定速率發(fā)送數(shù)據(jù)包，通過網(wǎng)絡反饋的信息來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)包發(fā)生速率；另一種是基于窗口控制，宿端告訴源端以一定窗口寬度發(fā)送數(shù)據(jù)，通過反饋信息調(diào)節(jié)窗口大小。基于速率的擁塞控制方法以其簡單及易于實現(xiàn)性正在ATM等高速網(wǎng)絡中得到越來越普遍的應用，也引起了許多學者的研究興趣。在設計基于速率的擁塞控制反饋控制器時，時滯以及多時滯問題是必須考慮的一個重要因素，目前有許多文章對其進行了探討。然而使用最多的還是H∞魯棒控制的方法，如設計基于H∞理論的流速控制器用于解決多源單瓶頸網(wǎng)絡中時變不確定多時滯問題；通過利用瓶頸的輸出速率信息對以往只利用隊列期望長度誤差信息設計的H∞反饋控制器進行改進，加快了收斂速度減小了跟蹤誤差。在基于前文的基礎上設計多源單瓶頸網(wǎng)絡的魯棒H∞擁塞控制反饋控制器，目的是防止擁塞且使網(wǎng)絡達到最大利用效率，以及消除時滯的影響，使系統(tǒng)可魯棒鎮(zhèn)定。

l 問題描述
圖1所示為多源單瓶頸網(wǎng)絡擁塞控制反饋系統(tǒng)，q(t)≥0表示瓶頸節(jié)點的實際數(shù)據(jù)緩沖隊列長度；qe(t)>0為期望數(shù)據(jù)最大緩沖隊列長度；qe：ri(t)≥O為通過擁塞控制反饋控制器調(diào)節(jié)的各源端數(shù)據(jù)輸出率；ri(t一τi)為瓶頸點的各源數(shù)據(jù)輸入速率；τi表示各源時變不確定時滯，且滿足O≤τi(t)≤τm；c(t)為瓶頸點數(shù)據(jù)輸出速率。該系統(tǒng)的動態(tài)模型可表示為：

引理l 給定被控對象為P(s)，控制器為K(s)，加法不確定性的加權函數(shù)為Wq(s)，P=P0(1+Wq)，規(guī)范化不確定性△(s)，△(s)∈BH∞。
(1)對于任意對象加性不確定性，系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定的充要條件是：
①有一個使圖2所示的反饋控制系統(tǒng)對于任意的△(s)∈BH∞都穩(wěn)定的控制器K；
(2)對于任意對象乘性不確定性，系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定的充要條件是：
①有一個使圖3所示的反饋控制系統(tǒng)對于任意的△(s)∈BH∞都穩(wěn)定的控制器K；