蒋凯 田中大

摘要：针对网络中传输任务动态变化的属性，对传统的最早截止期优先（EDF）调度策略进行优化，以任务变化的周期和执行时间为基准提出改进的EDF精确化调度策略。从可调度条件出发，利用任务的执行时间和周期的分布函数，结合精确化处理方法，对变化的时间进行合理的取值，从而得到精確的时间属性值并以此进行任务传输。克服了传统调度策略中优先级混乱导致传输性能下降的缺陷，且继承了传统策略的资源利用率高的优点。通过仿真证明改进的EDF调度策略有效提高了网络控制系统的调度性能。

关键词：网络控制系统;EDF;动态变化;精确化;调度

中图分类号：TP273       文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）25-0007-04

Abstract：In view of the dynamic changes of transmission tasks in the network， the traditional earliest deadline priority （EDF） scheduling strategy is optimized， and an improved EDF precision scheduling strategy is proposed based on the cycle and execution time of task changes.Starting from schedulable conditions， using the distribution function of task execution time and period， combined with precision processing methods， the changing time is reasonably valued， so that the accurate time attribute value is obtained and the task transmission is carried out.It overcomes the defect of reduced transmission performance caused by priority confusion， and inherits the advantages of high resource utilization of the traditional strategy. The Simulation proves that this method effectively improves the scheduling performance of the networked control system.

Key words：networked control system; EDF; dynamic changes; precision; scheduling

1引言

网络控制系统（networked control system， NCS）是通信和控制融合而产生的新兴控制系统。由于信道资源共享，任务在实际执行过程中难免会出现时延、丢包、拥塞等问题，这些因素会造成使系统的稳定性明显下降[1]。因此有必要考虑使用合理的调度策略对任务传输过程进行控制，以此优化整个网络控制系统的运行性能[2-5]。传统的调度方法往往建立在理想的工作条件下，如具有可预先确定的任务特征属性如周期、执行时间等，且互相之间完全独立。但在实际任务传输中，往往存在一些干扰因素如突发事件、负载加重等，会造成任务的工作特性发生动态的变化，这使得传统调度策略的系统适应性变差，难以得到良好的调度效果。文献[6]对于不确定的丢包和时延问题，设计动态反馈控制器，建立控制系统模型并给出了系统稳定的判定定理。……