基于负载预测的共享资源网络服务器节能控制研究
这是一篇关于网络资源,加权负载求导法,流媒体服务,节能控制的论文, 主要内容为近年来，随着实时性应用的大量出现，人们对服务质量的要求也随之提高。然而，人们在享受大规模集群服务器为人们提供的便利时，却忽视了随之而来的严峻问题----能耗。随着我国电荒严重程度的加深，加之国际经济危机对企业运营成本的管理提出了更高要求，服务器利用率的提高与节能已经成为了学术界和工业界关注的热点。本文的研究对于提高共享网络资源利用率和节能控制具有重要的意义。 目前网络应用中，流媒体应用占较大份额，因此本文针对流媒体服务器日益增加的能耗问题，做了如下几个方面的工作： 1.在Linux系统下，本文针对许多文献尚未提及的硬盘存取能力进行了分析，改进了基于/proc文件系统和加载内核模块LKM相结合的方法，实现了对计算资源、内存资源、硬盘资源、网络带宽资源的测量。该方法利用/proc文件系统获取计算机信息全面、迅捷、准确的特点以及加载内核模块LKM占用资源小、访问权限高的优点，使之更能快速、准确、全面地获取了系统实时负载情况。 2.提出了一种加权负载求导预测法，实现了对流媒体集群服务器的网络资源的预测。该方法基于流媒体负载的日周期性，利用负载曲线变化率的稳定性进行预测工作。对现有加权平均计算方法中只是针对图形而不是考虑数据的分形相似进行了改进，并将结果进行了平滑处理，确保了其预测的精度。 3.提出了一种基于预测的流媒体集群服务器节能策略。该策略根据历史信息，运用加权负载求导预测法预测出系统的未来负载情况，根据各服务器负载状态进行负载转移，休眠多个空闲服务器，实现节能；还可以通过定时唤醒操作，让空闲服务器能够在负载高峰到达前并入系统，满足服务质量要求。因此，该策略可以在保证不对服务能力造成较大影响的前提下，达到节能的目的。 4.搭建了一个具有典型代表性的流媒体集群服务器应用实验平台，实现了本文所提出的加权负载求导预测法和基于负载的服务器节能策略，并验证了其预测精度，还实现了基于预测的负载调度节能策略，证实了该节能控制策略的实际可行性。
校园物联网节能控制系统的设计与实现
这是一篇关于物联网,节能控制,智能管理,传感器,控制策略的论文, 主要内容为学校作为整个社会体系的重要组成部分,是学生和老师共同生活学习的地方,同时也是能源消耗比较大的地方。很多学校目前由于人员、设备的增多,出现了管理维护工作繁重、能源浪费的现象,虽然在管理制度上做了一定的要求,但收效并不显著,所以建设节约型、节能型校园显得尤为重要。在物联网飞速发展的时代,如和利用物联网技术手段来建设节能型校园是一个值得研究的课题。本文从总体上分析了如何设计校园节能控制系统,并从物联网体系结构出发,给出了系统的开发目标、层次结构、系统的架构、技术路线和模块的详细设计,并在智能设备管理上提供了定时控制设备和智能联动设备控制两种策略。然后利用高德地图API接口将系统部署到校园地图上,在地图上查看学校各个区域、设备分布情况,具体设备的使用状况。系统开发采用Struts2+Spring+Hibernate三大集成框架[1],系统的软件架构采用物联网三层架构,实现数据层、逻辑层、展现层的低耦合[2],保障系统的可维护性和灵活拓展性。在系统实现的前端部分采用的是JSP、Java Script技术,并在信息发布部分的网页采用模板技术动态生成网页;后台利用Struts2配置文件完成控制业务逻辑的跳转,然后通过Spring的IOC完成系统的实例化工作,Hibernate在持久层为JavaBean与表提供映射服务。最后将系统部署在校园地图上,利用区域设备位置生成拓扑网,然后利用GIS的空间分析查看各个区域设备位置分布情况,使用情况。系统通过现有的校园网络连接多个物联网路由器,实现对这些路由器的集中管理和统一展现,达到批量、定时、远程控制物联网设备的目的,用户可以利用多种终端登录系统。通过对设备运行时长、运行参数的分析,优化设备控制策略,降低能耗减少环境污染;同时还可以将相关区域、设备数据在地图上展示,可建设虚拟校园设备智能管理。实现长期的社会和经济效益。
基于动态网联信息的汽车智能巡航控制研究
这是一篇关于智能巡航控制系统,分层控制,模型预测控制,动态网联信息,节能控制的论文, 主要内容为自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control,ACC)是智能汽车的重要辅助驾驶系统。近年来,随着智能网联信息领域的发展,如何在动态网联环境下进行智能巡航控制也成为研究热点。为实现智能巡航车辆在行驶过中的舒适性、经济性及对道路的利用率。本文建立了最小安全距离动态调节的安全距离模型,该模型将前车速度和路面附着系数对安全距离的影响考虑其中,基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)理论框架,充分考虑了驾驶舒适性和能耗经济性,设计了基于动态网联信息的汽车的智能巡航控制系统。主要研究内容如下:首先,设计了汽车智能巡航分层控制策略,主要思想为:上层加速度优化控制器实现了巡航和跟车模式,在跟车模式下,与前车保持合理的安全距离不仅能够保证汽车在行驶过程中的安全性,同时可以提升通行效率,所以本文设计了一种改进的安全距离模型,在传统固定车头时距安全距离计算模型的基础上,根据两车相对速度的大小进行两种安全距离模型切换,改进的安全距离模型考虑了前车速度和路面附着对于安全距离的影响。下层加速度跟踪控制器,本文通过建立逆纵向动力学模型将期望加速度转换为节气门开度和制动主缸压力,并以三种典型加速度信号灯输入,实现了下层加速度跟踪控制器合理性的验证。进一步,基于MPC控制理论进行智能巡航控制系统上层加速度优化控制器设计。首先,根据本车和前车在的状态信息,建立了两车相互纵向运动学模型反映两车实际运动关系;然后,针对目前自适应巡航控制系统在设计过中对舒适性和经济性考虑不充分,本文将舒适性和经济性指标作为MPC约束进行优化求解;最后,通过仿真实验验证本文采取的改进安全距离模型在道路利用率的优势,以及智能巡航控制系统在真实场景下的跟踪效果,实现了智能巡航车辆的安全性、舒适性和经济性。最后,在智能网环境下,为了进一步降低智能巡航车辆通过信号灯路口的能源消耗,设计了考虑信号灯时序和前车信息的智能节能巡航控制器设计。通过搭建动态网联模拟环境,实现了车-车(V2V)、车-交通基础设施(V2I)之间的通信。首先,考虑了提前获取的信号灯和前车信息,进行目标速度规划,避免车辆在红灯时停车等待;然后,基于MPC进行智能节能巡航控制器设计,将本车行驶速度和位移作为状态变量,以目标速度、与前车保持的安全距离和经济性作为优化目标,优化出驱动转矩和制动力实现对车辆的控制;最后,分别设计单个信号灯单车场景和多个信号灯两车场景两种仿真工况,验证了本文设计的智能节能巡航控制系统的有效性。
校园物联网节能控制系统的设计与实现
这是一篇关于物联网,节能控制,智能管理,传感器,控制策略的论文, 主要内容为学校作为整个社会体系的重要组成部分,是学生和老师共同生活学习的地方,同时也是能源消耗比较大的地方。很多学校目前由于人员、设备的增多,出现了管理维护工作繁重、能源浪费的现象,虽然在管理制度上做了一定的要求,但收效并不显著,所以建设节约型、节能型校园显得尤为重要。在物联网飞速发展的时代,如和利用物联网技术手段来建设节能型校园是一个值得研究的课题。本文从总体上分析了如何设计校园节能控制系统,并从物联网体系结构出发,给出了系统的开发目标、层次结构、系统的架构、技术路线和模块的详细设计,并在智能设备管理上提供了定时控制设备和智能联动设备控制两种策略。然后利用高德地图API接口将系统部署到校园地图上,在地图上查看学校各个区域、设备分布情况,具体设备的使用状况。系统开发采用Struts2+Spring+Hibernate三大集成框架[1],系统的软件架构采用物联网三层架构,实现数据层、逻辑层、展现层的低耦合[2],保障系统的可维护性和灵活拓展性。在系统实现的前端部分采用的是JSP、Java Script技术,并在信息发布部分的网页采用模板技术动态生成网页;后台利用Struts2配置文件完成控制业务逻辑的跳转,然后通过Spring的IOC完成系统的实例化工作,Hibernate在持久层为JavaBean与表提供映射服务。最后将系统部署在校园地图上,利用区域设备位置生成拓扑网,然后利用GIS的空间分析查看各个区域设备位置分布情况,使用情况。系统通过现有的校园网络连接多个物联网路由器,实现对这些路由器的集中管理和统一展现,达到批量、定时、远程控制物联网设备的目的,用户可以利用多种终端登录系统。通过对设备运行时长、运行参数的分析,优化设备控制策略,降低能耗减少环境污染;同时还可以将相关区域、设备数据在地图上展示,可建设虚拟校园设备智能管理。实现长期的社会和经济效益。
校园物联网节能控制系统的设计与实现
这是一篇关于物联网,节能控制,智能管理,传感器,控制策略的论文, 主要内容为学校作为整个社会体系的重要组成部分,是学生和老师共同生活学习的地方,同时也是能源消耗比较大的地方。很多学校目前由于人员、设备的增多,出现了管理维护工作繁重、能源浪费的现象,虽然在管理制度上做了一定的要求,但收效并不显著,所以建设节约型、节能型校园显得尤为重要。在物联网飞速发展的时代,如和利用物联网技术手段来建设节能型校园是一个值得研究的课题。本文从总体上分析了如何设计校园节能控制系统,并从物联网体系结构出发,给出了系统的开发目标、层次结构、系统的架构、技术路线和模块的详细设计,并在智能设备管理上提供了定时控制设备和智能联动设备控制两种策略。然后利用高德地图API接口将系统部署到校园地图上,在地图上查看学校各个区域、设备分布情况,具体设备的使用状况。系统开发采用Struts2+Spring+Hibernate三大集成框架[1],系统的软件架构采用物联网三层架构,实现数据层、逻辑层、展现层的低耦合[2],保障系统的可维护性和灵活拓展性。在系统实现的前端部分采用的是JSP、Java Script技术,并在信息发布部分的网页采用模板技术动态生成网页;后台利用Struts2配置文件完成控制业务逻辑的跳转,然后通过Spring的IOC完成系统的实例化工作,Hibernate在持久层为JavaBean与表提供映射服务。最后将系统部署在校园地图上,利用区域设备位置生成拓扑网,然后利用GIS的空间分析查看各个区域设备位置分布情况,使用情况。系统通过现有的校园网络连接多个物联网路由器,实现对这些路由器的集中管理和统一展现,达到批量、定时、远程控制物联网设备的目的,用户可以利用多种终端登录系统。通过对设备运行时长、运行参数的分析,优化设备控制策略,降低能耗减少环境污染;同时还可以将相关区域、设备数据在地图上展示,可建设虚拟校园设备智能管理。实现长期的社会和经济效益。
基于动态网联信息的汽车智能巡航控制研究
这是一篇关于智能巡航控制系统,分层控制,模型预测控制,动态网联信息,节能控制的论文, 主要内容为自适应巡航控制系统(Adaptive Cruise Control,ACC)是智能汽车的重要辅助驾驶系统。近年来,随着智能网联信息领域的发展,如何在动态网联环境下进行智能巡航控制也成为研究热点。为实现智能巡航车辆在行驶过中的舒适性、经济性及对道路的利用率。本文建立了最小安全距离动态调节的安全距离模型,该模型将前车速度和路面附着系数对安全距离的影响考虑其中,基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)理论框架,充分考虑了驾驶舒适性和能耗经济性,设计了基于动态网联信息的汽车的智能巡航控制系统。主要研究内容如下:首先,设计了汽车智能巡航分层控制策略,主要思想为:上层加速度优化控制器实现了巡航和跟车模式,在跟车模式下,与前车保持合理的安全距离不仅能够保证汽车在行驶过程中的安全性,同时可以提升通行效率,所以本文设计了一种改进的安全距离模型,在传统固定车头时距安全距离计算模型的基础上,根据两车相对速度的大小进行两种安全距离模型切换,改进的安全距离模型考虑了前车速度和路面附着对于安全距离的影响。下层加速度跟踪控制器,本文通过建立逆纵向动力学模型将期望加速度转换为节气门开度和制动主缸压力,并以三种典型加速度信号灯输入,实现了下层加速度跟踪控制器合理性的验证。进一步,基于MPC控制理论进行智能巡航控制系统上层加速度优化控制器设计。首先,根据本车和前车在的状态信息,建立了两车相互纵向运动学模型反映两车实际运动关系;然后,针对目前自适应巡航控制系统在设计过中对舒适性和经济性考虑不充分,本文将舒适性和经济性指标作为MPC约束进行优化求解;最后,通过仿真实验验证本文采取的改进安全距离模型在道路利用率的优势,以及智能巡航控制系统在真实场景下的跟踪效果,实现了智能巡航车辆的安全性、舒适性和经济性。最后,在智能网环境下,为了进一步降低智能巡航车辆通过信号灯路口的能源消耗,设计了考虑信号灯时序和前车信息的智能节能巡航控制器设计。通过搭建动态网联模拟环境,实现了车-车(V2V)、车-交通基础设施(V2I)之间的通信。首先,考虑了提前获取的信号灯和前车信息,进行目标速度规划,避免车辆在红灯时停车等待;然后,基于MPC进行智能节能巡航控制器设计,将本车行驶速度和位移作为状态变量,以目标速度、与前车保持的安全距离和经济性作为优化目标,优化出驱动转矩和制动力实现对车辆的控制;最后,分别设计单个信号灯单车场景和多个信号灯两车场景两种仿真工况,验证了本文设计的智能节能巡航控制系统的有效性。
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