基于Internet的机器人遥操作系统的网络延时建模研究

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互联网技术为机器人遥操作技术的应用开辟了广阔的前景,但网络延迟问题降低了遥操作系统的性能,甚至造成系统的不稳定。所以,对Internet网络延时的准确建模对网络遥操作控制系统具有重要意义。传统的建模方法如正态分布等,不能准确的描述Internet网络延时的分布特性。正态分布是一种对称式的分布结构,而实际的Internet网络延时分布是一种非对称式的有偏移的分布结构。一个理想的网络延时模型应该是存在曲线偏移的,并且存在一个平移gamma分布使得该分布逼近网络延时的分布特性。基于以上原则,本文提出了基于平移gamma分布的Internet网络延时建模方法。该方法充分考虑到了Internet网络延时的非对称分布特性,为实现网络遥操作控制系统的设计奠定了基础。建立了测试网络延时的程序框架,绘制了测试程序的框图,实现了网络通讯和延时记录的编程。设计了基于TCP协议和UDP协议的四组不同地点的网络延迟测试实验,并对相应实验做了详细的记录,来验证延时建模的正确性。最后本文结合最小二乘方法,针对平移gamma分布的网络延时建模方法中的三个参数进行估计。通过估计曲线与实际的延时概率密度分布对比,验证了平移gamma分布的网络延时建模的正确性和有效性。基于平移gamma分布的Internet网络延时建模克服了传统方法的缺点,实现了延时分布的非对称式结构,更精确的刻画了Internet网络延时的分布特性。
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