基于速率的網(wǎng)絡(luò )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)送數據包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )反饋的信息來(lái)調節數據包發(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)送數據，通過(guò)反饋信息調節窗口大小。基于速率的擁塞控制方法以其簡(jiǎn)單及易于實(shí)現性正在A(yíng)TM等高速網(wǎng)絡(luò )中得到越來(lái)越普遍的應用，也引起了許多學(xué)者的研究興趣。在設計基于速率的擁塞控制反饋控制器時(shí)，時(shí)滯以及多時(shí)滯問(wèn)題是必須考慮的一個(gè)重要因素，目前有許多文章對其進(jìn)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(luò )中時(shí)變不確定多時(shí)滯問(wèn)題；通過(guò)利用瓶頸的輸出速率信息對以往只利用隊列期望長(cháng)度誤差信息設計的H∞反饋控制器進(jìn)行改進(jìn)，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(luò )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(luò )達到最大利用效率，以及消除時(shí)滯的影響，使系統可魯棒鎮定。

l 問(wèn)題描述
圖1所示為多源單瓶頸網(wǎng)絡(luò )擁塞控制反饋系統，q(t)≥0表示瓶頸節點(diǎn)的實(shí)際數據緩沖隊列長(cháng)度；qe(t)>0為期望數據最大緩沖隊列長(cháng)度；qe：ri(t)≥O為通過(guò)擁塞控制反饋控制器調節的各源端數據輸出率；ri(t一τi)為瓶頸點(diǎn)的各源數據輸入速率；τi表示各源時(shí)變不確定時(shí)滯，且滿(mǎn)足O≤τi(t)≤τm；c(t)為瓶頸點(diǎn)數據輸出速率。該系統的動(dòng)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為Wq(s)，P=P0(1+Wq)，規范化不確定性△(s)，△(s)∈BH∞。
(1)對于任意對象加性不確定性，系統魯棒鎮定的充要條件是：
①有一個(gè)使圖2所示的反饋控制系統對于任意的△(s)∈BH∞都穩定的控制器K；
(2)對于任意對象乘性不確定性，系統魯棒鎮定的充要條件是：
①有一個(gè)使圖3所示的反饋控制系統對于任意的△(s)∈BH∞都穩定的控制器K；