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控制理论应用于软实时系统的调度问题,基本停留在经典控制技术应用水平.由于软实时系统模型的复杂性如非线性、参数时变、积分时变时滞等特性,采用经典反馈控制技术存在较大的局限性.该文主要以软实时系统中的典型对象客户-服务器作为研究背景,对实时CPU资源调度和实时多媒体流控的模型及反馈控制算法进行了研究,将先进控制理论中的一些思想方法运用到反馈调度算法中,克服了经典反馈控制技术的局限性,提高了反馈控制理论在软实时系统中应用的实效性,为控制理论在复杂软件系统中的进一步应用拓展了空间.该文的主要工作和贡献有:●在CPU资源反馈调度中,深入研究了CPU利用率U(k)的饱和区与任务丢失率M(k)的饱和区互斥特性,提出了一种基于混合控制的反馈控制实时调度算法,有效地解决了实时系统的非线性问题,实现了全局线性化反馈.●针对CPU资源实时调度模型的时变参数特点,该文提出了一种基于自适应反馈控制结构的软实时调度算法,改善了实时系统的稳态和动态响应特性,同时对系统模型的参数时变具有较好的鲁棒性,提高了资源的利用率.●以CPU资源调度为典型应用背景展开研究,研究和分析了采样周期对反馈控制实时调度和一般数字控制系统性能影响的差异.●完善了实时多媒体反馈控制框架中负载行规和性能评价指标体系,为评价各种反馈控制算法的综合性能度量提供了依据.●将"流程"工业中物料平衡控制中的先进控制技术映射到实时多媒体流控的反馈控制算法设计中,在实时多媒体流控的反馈控制算法中采用模型预测方法与优化技术相结合,设计了基于缓冲区长度的模型预测最优均匀控制算法,并通过仿真实验验证了该方法的有效性.●考虑到网络传输过程中的各种延迟,缓冲区长度与速率模型可归结为积分时滞过程,采用先进的内模控制和模型预测最优均匀控制理论进行了控制结构和算法设计.●提出了实时CPU资源调度与基于缓冲区长度的速率反馈控制协同设计思想,为全面提高CPU资源利用率、网络带宽利用率及QoS保证提供了理论和方法的指导.