拥塞控制的原理
在某段时间，若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分，网络的性能就要变坏——产生拥塞(congestion)。
出现资源拥塞的条件
对资源需求的总和> 可用资源
若网络中有许多资源同时产生拥塞，网络的性能就要明显变坏，整个网络的吞吐量将随输入负荷的增大而下降。
拥塞控制与流量控制的关系
拥塞控制所要做的都有一个前提，就是网络能够承受现有的网络负荷。
拥塞控制是一个全局性的过程，涉及到所有的主机、所有的路由器，以及与降低网络传输性能有关的所有因素。
流量控制往往指在给定的发送端和接收端之间的点对点通信量的控制。
流量控制所要做的就是抑制发送端发送数据的速率，以便使接收端来得及接收。
拥塞控制是很难设计的，因为它是一个动态的（而不是静态的）问题。
当前网络正朝着高速化的方向发展，这很容易出现缓存不够大而造成分组的丢失。但分组的丢失是网络发生拥塞的征兆而不是原因。
在许多情况下，甚至正是拥塞控制本身成为引起网络性能恶化甚至发生死锁的原因。这点应特别引起重视。
提供的负载 吞吐量 理想的拥塞控制
拥塞 死锁（吞吐量 = 0） 无拥塞控制 实际的拥塞控制 轻度
拥塞 0
Hefei University 自动控制课程综述 开环与闭环系统 BACH ELOR DISSERTATION 论文题目：______________ 开环与闭环系统_____________________ 学科专业：____________ 自动化1班_______________________ 学生姓名：__________________ 姚辉___________________________ 导师姓名：__________________ 李秀娟__________________________
摘要： 所谓开环与闭环系统主要是对开环和闭环传递函数的研究。 所谓传递函数，只是反馈信号的数学公式/模型。传递函数零初始条件下线性系统响应（即输出）量的拉普拉斯变换（或z变换）与激励（即输入）量的拉普拉斯变换之比。记作G（s）＝Y（s）／U（s），其中Y（s）、U（s)分别为输出量和输入量的拉普拉斯变换。传递函数是描述线性系统动态特性的基本数学工具之一，经典控制理论的主要研究方法——频率响应法和根轨迹法——都是建立在传递函数的基础之上。而在经典控制理论中传递函数有两个重要且易混淆的内容即： Gk(s)=G(s)?H(s) 开环传递函数 Gb(s)=G(s)/1+G(s)?H(s) 闭环传递函数开环传函其实是闭环传函的一部分。开环和闭环的本质区别是：闭环控制系统的被控量要反馈回到给定信号端，与给定信号进行比较（一般为负反馈），而开环没有这一环节。 另外，还有半闭环控制系统，之所以叫半闭环是因为反馈回到给定输入信号的反馈量不是直接取自被控量，而是间接取到的。 关键字:自动控制原理、开环系统、闭环系统、传递函数、区别、联系 发展与前景： 自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展初期，是以开环与闭环理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制，二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪，火炮定位系统，雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促进并完善了自动控制理论的发展。到战后，以形成完整的自动控制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要研究单输入-单输出，线形定常数系统的分析和设计问题。 20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子计算机的应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段——现代控制理论。他主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息论，仿生学为基础的智能控制理论深入。 为了实现各种复杂的控制任务，首先要将被控制对象和控制装置按照一定的方式连接起来，组成一个有机的总体，这就是自动控制系统。在自动控制系统中，被控对象的输出量即被控量是要求严格加以控制的物理量，它可以要求保持为某一恒定值，例如温度，压力或飞行航迹等；而控制装置则是对被控对象施加控制作用的机构的总体，它可以采用不同的原理和方式对被控对象进行控制，但最基本的一种是基于闭环控制的闭环反馈控制系统。 开环与闭环系统的应用(以数控机床为例)： 开环控制指调节系统不接受反馈的控制，只控制输出，不计后果的控制。又称为无反馈控制系统。
信号基础四线制道岔控制电路 道岔控制电路由动作电动转辙机的启动电路和反映道岔实际位置的表示电路组成。 一、道岔启动电路： 1、道岔启动电路应满足的技术条件： （1）道岔区段有车时，道岔不应转换。此种锁闭的作用叫做区段锁闭。 （2）进路在锁闭状态时，进路上的道岔，都不应再转换。此种锁闭的作用叫做进路锁闭。 （3）在道岔启动电路已经动作以后，如果车随后驶入道岔区段，则应保证转辙机能继续转换到底，不要受上列（1）的限制而停转。 （4）道岔启动电路动作后，如果由于转辙机的自动开闭器接点接触不良或电动机的整流子与电刷接触不良，以致电动机电路不通时，应使启动电路自动停止工作复原，保证道岔不会在转换。 （5）为了便于维修试验，以及在尖轨与基本轨之间夹有障碍物，致使道岔转不到底时，能使道岔转回原位，必须保证道岔无论转到什麽位置，都可随时用手动操纵方法使它向回转。 （6）道岔转换完毕，应自动切断电动机的电路。 2、道岔控制方式： 控制道岔转换的方式有三种：人工转换；进路式操纵；单独操纵。 （1）人工转换：当停电、故障、维修、清扫时，在现场用手摇把将道岔转换至所需位置。 （2）道岔进路操纵：以进路的方式使进路的要求接通电动转辙机将道岔转换到定位或反位。选岔网络按照选路的要求，选出进路上各组道岔应转向的位置，即某道岔是定位操纵继电器DCJ吸起，就接通道岔启动电路使该道岔转向定位；是反位操纵继电器FCJ吸起，就接通道岔启动电路使该道岔转向反位。全进路上的道岔按进路要求一次排出。 （3）为了维修、试验道岔和开放引导信号排列引导进路等，需要对道岔进行单独操纵。单独操纵道岔的方法是：按下被操纵道岔按钮CA，若要使它转向定位，则同时按下道岔总定位按钮ZDA，接通道岔控制电路使该道岔转向定位；若要使它转向反位，则同时按下道岔总定位按钮ZFA，接通道岔控制电路使该道岔转向反位。 进路式操纵操纵与单独操纵之间的关系是：道岔的单独操纵优先于进路式操纵。3、道岔启动电路的工作原理： 道岔启动电路采用分级控制方式控制道岔转换，由第一启动继电器1DQJ检查联锁条件，符合要求后才能励磁吸起；然后由第二启动继电器2DQJ控制电机的旋转方向，以决定使电机转向定位转向反位；最后由直流电机转换道岔。
如图所示是JN6201集成电路鸡蛋孵化温度控制器电路图，根据该原理图完成1~3题。 1.该电路图作为控制系统的控制（处理）部分是IC JN6201，当JN6201集成输出9脚长时间处于高电平，三极管V2处于截止状态，继电器释放，电热丝通电加热。 2.安装好调试时，先将温度传感器Rt1放入37℃水中，调整电位器Rp1，使继电器触点J-2吸合，再将温度传感器Rt2放入39℃水中，调整Rp2，使继电器触点J-2释放。 3.调试时发现，不管电位器Rp1和Rp2怎么调，继电器J 始终吸合，检查电路元器件安装和接线都正确，用万用表测三极管V2集电极电位，在不同的调试状态分别为2.8V 和0V ，可知电路发生故障的原因是（ B ） A.二极管V6内部断路 B.三极管V3内部击穿（短路） C.电阻R4与三极管V3基极虚焊 D.继电器线圈内部短路 如图所示是运算放大器鸡蛋孵化温度控制器电路图，根据该原理完成4~6题。 4.该电路作为控制系统的输出部分是继电器J 、电热丝等，当电路中集成运放2脚的电位低于3脚的电位，三极管V3处于饱和状态，继电器J 吸合，电热丝通电加热。 上限 V2饱和导通时候Uce 电压降0.2V ，所以留下来给集电极2.8V ，截止时候0V
5.安装好后调试时，将温度传感器Rt 放入39℃水中，调R4，使电压U2=U3，集成运放输出端6脚的电压为0V ，电路实现39℃单点温度控制。 6.调试时发现，将温度传感器Rt 放入高于39℃水中，继电器吸合；将温度传感器Rt 放入低于39℃水中，继电器释放，出现该故障现象的原因可能是（ A ） A.集成运放2脚与3脚接反 B.二极管V4接反 C.电阻R2断路 D.三极管V3损坏 如图所示是晶体管组成的水箱闭环电子控制系统电路，根据该原理图完成7~9题。 7.该电路作为控制系统被控对象的是水箱内的水，水箱的水位从a 点降到b 点的过程中，三极管V1处于饱和状态，三极管V2处于截止状态，继电器触点J-1处于吸合状态。 8.安装调试时，将三个水位探头按图中的高低放入空玻璃杯中，如果电路正常，电路通电后，继电器J 吸合；向玻璃杯中加水，到达a 点时，继电器J 释放；接着将玻璃杯中的水排出，水位降到b 点以上时，继电器J 释放；水位降到b 点以下时，继电器J 吸合。 9.调试时发现，玻璃杯中的水位在b 点以下时，继电器J 就吸合；水位加到b 点，继电器J 就释放。出现该故障现象的原因是（ D ） A.继电器J 没用 B.三极管V1损坏 C.二极管V3接反 D.电路没接J-1触点，b 点直接接到了电阻R1 如图所示是555集成电路组成的水箱水位闭环电子控制系统电路图， (第4~6题) (第7~9题) R4 10k ?R5 4.7k R3 4.7k
四线制道岔控制电路培训教案 第一章四线制道岔控制电路原理分析 道岔控制电路由动作电动转辙机的启动电路和反映道岔实际位臵的表示电路组成。 一、道岔启动电路： 1、道岔启动电路应满足的技术条件： （1）道岔区段有车时，道岔不应转换。此种锁闭的作用叫做区段锁闭。 （2）进路在锁闭状态时，进路上的道岔，都不应再转换。此种锁闭的作用叫做进路锁闭。 （3）在道岔启动电路已经动作以后，如果车随后驶入道岔区段，则应保证转辙机能继续转换到底，不要受上列（1）的限制而停转。（4）道岔启动电路动作后，如果由于转辙机的自动开闭器接点接触不良或电动机的整流子与电刷接触不良，以致电动机电路不通时，应使启动电路自动停止工作复原，保证道岔不会在转换。 （5）为了便于维修试验，以及在尖轨与基本轨之间夹有障碍物，致使道岔转不到底时，能使道岔转回原位，必须保证道岔无论转到什麽位臵，都可随时用手动操纵方法使它向回转。 （6）道岔转换完毕，应自动切断电动机的电路。 2、道岔控制方式： 控制道岔转换的方式有三种：人工转换；进路式操纵；单独操纵。（1）人工转换：当停电、故障、维修、清扫时，在现场用手摇把将道岔转换至所需位臵。 （2）道岔进路操纵：以进路的方式使进路的要求接通电动转辙机将道岔转换到定位或反位。选岔网络按照选路的要求，选出进路上各组道岔应转向的位臵，即某道岔是定位操纵继电器DCJ吸起，就接通道岔启动电路使该道岔转向定位；是反位操纵继电器FCJ吸起，就接通
道岔启动电路使该道岔转向反位。全进路上的道岔按进路要求一次排出。 （3）为了维修、试验道岔和开放引导信号排列引导进路等，需要对道岔进行单独操纵。单独操纵道岔的方法是：按下被操纵道岔按钮CA，若要使它转向定位，则同时按下道岔总定位按钮ZDA，接通道岔控制电路使该道岔转向定位；若要使它转向反位，则同时按下道岔总定位按钮ZFA，接通道岔控制电路使该道岔转向反位。 进路式操纵操纵与单独操纵之间的关系是：道岔的单独操纵优先于进路式操纵。 3、道岔启动电路的工作原理： 道岔启动电路采用分级控制方式控制道岔转换，由第一启动继电器1DQJ检查联锁条件，符合要求后才能励磁吸起；然后由第二启动继电器2DQJ控制电机的旋转方向，以决定使电机转向定位转向反位；最后由直流电机转换道岔。 （1）按进路方式动作的道岔启动电路： 图示电路道岔在定位状态,当选路将该道岔选至反位时，FCJ励磁吸
TCP 中Tahoe与Reno拥塞控制算法的比较 S131010038，李腾，通信2班 摘要：Internet 的快速发展对网络的通信提出了更高的要求, 拥塞控制已成为网络能否有效可靠运行的关键技术。本文对TCP Tahoe和TCP Reno两种基本拥塞控制的原理和性能做了简要分析，并讨论了TCP拥塞控制研究的发展趋势。 关键词：拥塞控制,TCP Tahoe,TCP Reno。 Abstract:The rapid development of the Internet put forward higher request to network communication,so congestion control has become an key technology in related to the effective and reliable operation of the network.In this paper,the principles and performance of the TCP Tahoe and TCP Reno congestion control are briefly analysized,and the research trend of the development of the TCP congestion control is discussesed. Keywords: Congestion control ,TCP Tahoe, TCP Reno. 一、引言 随着互联网技术的迅猛发展，越来越多的用户使用网络中的资源。虽然网络带宽等资源也在不断增加，但与日益增长的用户数量比起来，仍然不能满足用户的需求。网络拥塞问题逐渐露出来网络拥塞已经成为制约网络发展和应用的一个瓶颈。如何更好的预防和控制拥塞，使网络具有低丢包率和低时延的同时达到资源的最大效用，是近年来网络研究的热点问题。 拥塞是指在要求网络传输的分级数量开始接近网络的分组处理(传输)能力时, 通信网络不能很好地提供网络通信服务来满足用户要求的情况。拥塞的表现是分组丢失, 分组传输往返时间太长以及上层应用性能下降等[1]。拥塞产生与以下因素有关：(1)网络带宽不足。(2)存储空间不够。(3)处理器处理能力弱。但单一的增加带宽, 扩大存储空间和提高处理能力, 并不能解决拥塞问题,相反可能会出现更严重的拥塞, 所以在网络中要进行必要的拥塞控制。拥塞控制就是采取一定的策略, 将网络中的分组维持在一定的水平,维持尽可能高的吞吐量[2]。 TCP已成为应用最为广泛的传输协议,TCP的拥塞控制其成功的关键,近年来一直是一个活跃的研究领域。TCP拥塞控制的主要目标是控制进入网络的数据流量，保证通信网络不会被用户发送的数据流阻塞，并合理地使用瓶颈资源。 本文首先简单介绍对TCP Tahoe拥塞控制算法和TCP Reno拥塞控制算法两种算法做了简要分析，并对其对网络的控制拥塞的作用做了比较，然后对基于窗口的TCP 拥塞控制存在的问题做个简单探讨与展望。 二、拥塞控制算法 TCP 的拥塞控制是基于窗口的。流量控制由两个窗口来行：发送端的拥塞窗口(CWND)和接收端的通告窗口（RCVWND)。发送端一次发送一个窗口的数据,禁止发送大于min （RCVWND,CWND}的窗口大小的数据进入网络。TCP 用于拥塞控制的主要参数有：（1）拥塞窗口(CWND)：描述源端一次最多能发送的数据量。 （2）慢启动阈值( ssthresh) ：拥塞控制中慢启动阶段和拥塞避免阶段的分界点, 初始值通常设为65535Bytes。 （3）回路响应时间( RTT, Round Trip Time)：一个TCP 数据包从源端发送出去一直到源端收到宿端的ACK 确认包的时间间隔。 （4）超时重传计数器( RTO, Ret ransmi t T imeOut )：指一个数据包从发送到失效的时间间隔,是判断数据包是否丢失, 网络是否拥塞的重要参数，通常设为2RTT 或5RTT。 （5）快速度重传阈值( tcprexmtthresh)：源端用来判断是否进行快速重传的一个分界值。是指源端收到的重复ACK 确认包的个数。当此个数大于tcprexmt thresh 时, 源端进入快速
自动控制原理概述及开闭环实例分析 摘要 本文简单介绍了自动控制的基本原理和发展概况，并从开环控制和闭环控制两方面对自动控制原理进行了详细介绍。列举了开环控制和闭环控制的几个实例，结合实例分析了开环控制和闭环的优缺点，并对两种控制方式进行了对比。 关键词：自动控制、基本原理、开环、闭环 1自动控制基本原理及发展概述 所谓的自动控制，就是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备(称为控制器)操作被控对象（如机器、设备或生产过程）的某个状态或参数（称为被控量），使其按预先设定的规律自动运行。 一般情况下自动控制理论的发展过程可以分为以下三个阶段： 1.1经典控制理论时期 时间为20世纪40-60年代，经典控制理论主要是解决单输入单输出问题，主要采用以传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频域分析方法。此阶段所研究的系统大多是线性定常系统，对非线性系统，分析时采用的相平面法一般不超过两个变量。 1.2现代控制理论时期 时间为20世纪60-70年代，这个时期由于计算机的飞速发展，推动了空间技术的发展。经典控制理论中的高阶常微分方程可以转化为一阶微分方程组，用以描述系统的动态过程，这种方法可以解决多输入多输出问题，系统既可以是线性的、定常的，也可以是非线性的、时变的。 1.3大系统理论、智能控制理论时期 时间为20世纪70年代末至今，控制理论向着“大系统理论”和“智能控制”方向发展。“大系统理论”是用控制和信息的观点，研究各种大系统的结构方案、总体设计中的分解方法和协调等问题的技术理论基础。而“智能控制”是研究与模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的规律，研究具有某些仿人智能的工程控制与信息处理系统。 2自动控制系统分类 按照控制方式和策略，系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。 2.1开环控制系统 开环控制系统是一种简单的控制系统，在控制器和控制对象间只有正向控制作用，系统的输出量不会对控制器产生任何影响，如图1所示。在该类控制系统中，对于每一个输入量，就有一个与之对应的工作状态和输出量，系统的精度仅取决于元件的精度和执行机构的调整精度。 控制量输出量 图1 开环控制系统
１、道岔启动电路应保证实现以下技术条件yimeijx05 ⑴道岔区段有车时，道岔不应转换。此种锁闭作用叫做区段锁闭。 ⑵进路在锁闭状态时，进路上的道岔都不应转换。此种锁闭作用叫做进路锁闭。 ⑶在道岔启动电路已经动作以后，即使有车驶入该道岔区段也应保证道岔继续转换到底。 ⑷道岔启动电路动作后，如果由于转辙机的自动开闭器接点接触不良或电机故障，以至电动机电路不通时，应使启动电路自动停止工作复原，保证道岔不会再转换。 ⑸为了便于维修试验，以及在道岔尖轨与基本轨之间夹有障碍物致使道岔转换不到底时应能使道岔转回原位。 ２、道岔启动电路构成原理 ⑴１ＤＱＪ电路励磁电路 ①、道岔按钮ＣＡ-6接点
道岔按钮ＣＡ-61与CA-62接点定位时闭合，在维修转辙机或清扫道岔时，把ＣＡ按钮拉出CA-61与CA-62断开对道岔实行单独锁闭。 ②、锁闭继电器ＳＪ-8前接点。 在６５０２电器集中里，ＳＪ吸起反映道岔区段空闲和进路在解锁状态。当道岔区段有车时或进路在锁闭状态时，SJ落下，SJ81-82断开切断道岔启动电路，对道岔实行进路锁闭和区段锁闭使道岔不能转换。 ③、道岔按钮继电器ＣＡＪ前接点和条件电源“KF-ZFJ”或“KF-ZDJ”。ＣＡＪ－Ｑ是道岔按钮按下ＤＡＪ吸起后闭合，是道岔按钮按下闭合接点的复示继电器。条件电源“KF-ZFJ”在道岔总反位继电器吸起后才有电。条件电源“KF-ZDJ”在道岔总定位继电器吸起后才有电。 ④、道岔定位操纵继电器和ＤＣＪ接点道岔反位操纵继电器ＦＣＪ接点。当排列进路时，需要进路上的道岔向定位转动则ＤＣＪ吸起，当进路上的道岔需要向反位转动时，ＦＣＪ吸起。 ⑤道岔第二启动继电器第四组接点（２ＤＱＪ141）反映道岔处
1简述返回N组ARQ与选择重发ARQ 的异同。 ①返回N组ARQ:发送方已发送的n个分组未收到接收方的确认，因而鬼回来重传已发送过的这n组。 ②连续重发ARQ：发送方可以连续发送一系列信息帧。但需要在发送方设置一个重发表，存放待确认的信息帧。当发送方收到对某信息帧的确认帧后，便可从重发表中将该信息帧删除 2说明双协议栈方法实现从 IPv4 到 IPv6 的过渡的方法。①如果应用程序使用的目的地址是IPv4地址，则使用IPv4协议；②如果应用程序使用的目的地址是IPv6中的IPv4兼容地址，则同样使用IPv4协议，所不同的是，此时IPv6就封装（encapsulated）在IPv4当中；③如果应用程序使用的目的地址是一个非IPv4兼容的IPv6地址，那么此时将使用IPv6协议，而且很可能此时要采用隧道等机制来进行路由、传送；④如果应用程序使用域名来作为目标地址，那么此时先要从DNS服务器那里得到相应的IPv4/IPv6地址，然后根据地址的情况进行相应的处理。 3在网络层次结构中，什么是协议？什么是接口？ ①协议：同层通信实体间数据交换而做出的规则、约定②接口：同一实系统中相邻层实体间交互所遵守的规则 4简述差错检测、无差错接受和无差错传输的含义。差错检测：检测传输过程中可能出现的差错②无差错接受：凡是接收端数据链路层接受的帧，我们都能以非常接近于1的概率认为这些帧在传输的过程中没有产生差错③无差错传输：帧在传输过程中没有出现比特差错的基础上未出现帧丢失、帧重复、帧失序的传输。 5．UDP用户数据报首部包含哪几个字段，说明各字段的含义①源端口：源端口号。在需要对方回信时选用②目的端口：目的端口号。在重点交付报文时使用。③长度。UDP用户数据包长度，最小值为8， ④检验和。检测UDP用户数据包在传输中是否有错 6.简述UDP协议的主要特点 ①UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。②UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制。③UDP 是面向报文的。UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。④UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。⑤UDP 的首部开销小，只有8 个字节。7.时延是指什么？由哪几部分组成，及其含义？答：时延是指一个报文或分组从一个网络的一端到另一端所需的时间；发送时延（传输时延）是指发送数据时，数据块从结点进入到传输媒体所需要的时间；传播时延：电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间；处理时延：交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的时间。 8.简述CSMA/CD的基本原理。 ①“多点接入”多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。②“载波监听”指每个站在发送数据前先检测总线上是否有其他计算机在发送数据，以免发生碰撞。③“碰撞检测”是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，然后等待一段随机时间后再次发送。9简述DNS域名解析过程中迭代解析的基本过程。 ①迭代查询:（本地域名服务器向根域名服务器的查询时采用）。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的IP 地址，要么告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。然后让本地域名服务器进行后续的查询②递归查询:（主机向本地域名服务器的查询时采用）如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的 IP 地址，那么本地域名服务器就以 DNS 客户的身份，向其他根域名服务器继续发出查询请求报文。 10.载波监听、冲突检测、二进制指数退避算法三个术语的含义和工作要点。答：①载波监听（先听后说）：希望传输的站在传输前首先对介质进行监听以确定是否有别的站在传输。如果介质是空闲，立即发送，否则，则继续监听②冲突检测（边听边说）：发送的前2a时间，同时检测介质上是否有信号冲突（碰撞），如果有，则采用二进制指数退避算法等闲一段随机时间，返回到载波监听。否则，继续发送，成功。③二进制指数退避算法：（1）发送一帧的第一次冲突，设置参量L=2。（0~L-1）之间(1~L)随机取一个数k,退避k个2a时间片，再返回到载波监听。（2）重发该帧又冲突时，若L小于1024，则将L加倍。在0至L-1之间(或者1至L之间)随机取一个数k,退避k个2a时间片，再返回到载波监听（3）设置一个最大重传次数m，若重传次数超过m，则不再重传，并报告出错 简述局域网按网络拓扑分类可以分成那几类？。答：星形网、环形网、总线网、树形网。 什么是动态分布式路由协议，三大主要步骤。 答：可以根据网络的当前状况调整和维护路由表 三步：1收集路由信息2.传递路由信息3.计算路由试述传输层的TCP协议平均往返时间RTT的确定方法和重传超时时间的RTO设置方法。 解：实测各个报文段的往返时间τ，动态调整RTT RTT =a×RTT＋（1-a）×τ 0≤a＜1 a 大，历史数据影响大，RTT变化慢。典型的α值为 7/8 重传超时时间RTO=β×RTT β>1 什么是虚拟局域网？其有什么特点？暴露站问题 ①将传统局域网中的用户终端按照某种策略化分 成逻辑上的几个组。②组的划分不受物理位置的影响，通过带有路由功能的交换机的配置。③问题：设A、B站离D站远，测不到D站信号，C站可与B、D站通信。B在向A发送，C可以测到，认为信道忙，不发送数据。其实， C站可以向D站发送（D站收不到B站的信号，B与C的信号在D站没有冲突）。简述内部网关协议OSPF的主要特点 OSPF 协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的。使用了Dijkstra 提出的最短路径算法SPF，OSPF 只是一个协议的名字，它并不表示其他的路由选择协议不是“最短路径优先”。OSPF是分布式的链路状态协议。OSPF协议向本自治系统中所有路由器发送信息，使用的方法是洪泛法。发送的信息就是与本路由器相邻的所有路由器的链路状态，但这只是路由器所知道的部分信息。“链路状态”就是说明本路由器都和哪些路由器相邻，以及该链路的“度 量”(metric)。只有当链路状态发生变化时，路由器才用洪泛法向所有路由器发送此信息
闭环控制系统 许多实时嵌入式系统使作出控制决策。这些决策通常是由软件和基于硬件反馈的基础上由它控制（被称为机械）。这些反馈通常采用的是模拟传感器，可以通过一个A / D转换器读取他形式。例如：传感器可能代表位置，电压，温度或其他任何适当的参数。每样提供软件和附加信息基础控制决策。 闭环控制的基本知识 基于反馈原理建立的自动控制系统。所谓反馈原理，就是根据系统输出变化的信息来进行控制，即通过比较系统行为（输出）与期望行为之间的偏差，并消除偏差以获得预期的系统性能。在反馈控制系统中，既存在由输入到输出的信号前向通路，也包含从输出端到输入端的信号反馈通路，两者组成一个闭合的回路。因此，反馈控制系统又称为闭环控制系统。反馈控制是自动控制的主要形式。自动控制系统多数是反馈控制系统。在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的反馈控制系统称为自动调节系统，而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。 反馈控制系统由控制器、受控对象和反馈通路组成。比较环节，用来将输入与输出相减，给出偏差信号。这一环节在具体系统中可能与控制器一起统称为调节器。以炉温控制为例，受控对象为炉子；输出变量为实际的炉子温度;输入变量为给定常值温度,一般用电压表示。炉温用热电偶测量，代表炉温的热电动势与给定电压相比较，两者的差值电压经过功率放大后用来驱动相应的执行机构进行控制。 同开环控制系统相比，闭环控制具有一系列优点。在反馈控制系统中，不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。但反馈回路的引入增加了系统的复杂性，而且增益选择不当时会引起系统的不稳定。为提高控制精度，在扰动变量可以测量时，也常同时采用按扰动的控制（即前馈控制）作为反馈控制的补充而构成复合控制系统。 一个闭环系统采用反馈来衡量实际的系统运行参数，如温度，压力，流量，液位，转速控制。这种反馈信号发送回的地方是较理想的系统设定点控制器。该控制器发一个误差信号，即启动纠正措施和驱动器输出设备所需的值。在直流电动机驱动上很容
道岔控制原理 １、道岔启动电路应保证实现以下技术条件 ⑴道岔区段有车时，道岔不应转换。此种锁闭作用叫做区段锁闭。 ⑵进路在锁闭状态时，进路上的道岔都不应转换。此种锁闭作用叫做进路锁闭。 ⑶在道岔启动电路已经动作以后，即使有车驶入该道岔区段也应保证道岔继续转换到底。 ⑷道岔启动电路动作后，如果由于转辙机的自动开闭器接点接触不良或电机故障，以至电动机电路不通时，应使启动电路自动停止工作复原，保证道岔不会再转换。 ⑸为了便于维修试验，以及在道岔尖轨与基本轨之间夹有障碍物致使道岔转换不到底时应能使道岔转回原位。 ２、道岔启动电路构成原理 ⑴１ＤＱＪ电路励磁电路 ①、道岔按钮ＣＡ-6接点 道岔按钮ＣＡ-61与CA-62接点定位时闭合，在维修转辙机或清扫道岔时，把ＣＡ按钮拉出CA-61与CA-62断开对道岔实行单独锁闭。 ②、锁闭继电器ＳＪ-8前接点。 在６５０２电器集中里，ＳＪ吸起反映道岔区段空闲和进路在解锁状态。当道岔区段有车时或进路在锁闭状态时，SJ落下，SJ81-82断开切断道岔启动电路，对道岔实行进路锁闭和区段锁闭使道岔不能转换。 ③、道岔按钮继电器ＣＡＪ前接点和条件电源“KF-ZFJ”或“KF-ZDJ”。ＣＡＪ－Ｑ是道岔按钮按下ＤＡＪ吸起后闭合，是道岔按钮按下闭合接点的复示继电器。条件电源“KF-ZFJ”在道岔总反位继电器吸起后才有电。条件电源“KF-ZDJ”在道岔总定位继电器吸起后才有电。
④、道岔定位操纵继电器和ＤＣＪ接点道岔反位操纵继电器ＦＣＪ接点。当排列进路时，需要进路上的道岔向定位转动则ＤＣＪ吸起，当进路上的道岔需要向反位转动时，ＦＣＪ吸起。 ⑤道岔第二启动继电器第四组接点（２ＤＱＪ141）反映道岔处在什么位置。?141－142闭合，道岔处在定位。141－143闭合道岔处在反位。 ⑥向定位单独操纵道岔的操作方法为：?同时按下道岔的单操按钮和总定位按钮，这时CAJ吸起接通电路。ZDJ吸起使“KF－ZDJ”有电。１DQJ的励磁电路为：KZ－CA－SJ-Q －１DQJ3.4线圈－２ＤＱＪ141_143－CAJ－KF-ZDJ。 ⑦道岔向反位单独操纵的操作方法为：同时按下道岔的单操按钮和总反位按钮，这时CAJ吸起接通电路。ZFJ吸起使“KF－ZFJ”有电。１DQJ的励磁电路为：KZ－CA－SJ-Q －１ＤＱＪ3.4线圈－２ＤＱＪ141-142－CAJ－KF-ZFJ。 ⑵２ＤＱＪ电路 １ＤＱＪ吸起后，２DQJ跟着吸起。励磁电路为：KZ－１DQJ31-32－２DQJＪ3.4线圈CAJ21-22－KF－ZDJ.或KZ－１DQJ41-42－２DQJ1、2线圈CAJ11-12－KF－ZFJ. ⑶１ＤＱＪ自闭电路 ①从反位向定位操纵 １DQJ吸起，２DQJ转极后，１DQJ自闭电路为： (2)DZ220－RD3－１DQJＪ1、2线圈１DQJ11-12－２DQJ111-113－X2－电缆盒2 －电动转辙机插接件-2－自动开闭器11-12－电机2、3线圈－05-06－插接件5－电缆盒5－X4－１DQJ21-22－２DQJ121-122－RD1－DF220。 ②从定位向反位操纵 １DQJＪ吸起，２DQJ转极后，１DQJ自闭电路为：DZ220－RD3－１DQJ1、2线圈１DQJ11-12－２DQJ111-112－X1－电缆盒1－电动转辙机插接件1－自动开闭器41-42 －电机-1、3线圈－05-06－插接件5－电缆盒5 --X4--１DQJ21-22－２DQJ121-123－RD2－DF220。 ⑷１DQJ何时落下
闭环控制系统的工作过程与方式 闭环控制系统的工作过程与方式 一、教学目标 1.知识与技能 （1）了解闭环控制系统的基本组成和工作过程，了解方框图的基本构成。 （2）熟悉闭环控制系统在日常生活中的应用。 2.过程与方法 （1）通过制作自动抽水控制系统，亲自探究、体验闭环控制系统的工作过程与方式，提高动手实践及分析问题的能力。 （2）通过比较分析，逐步形成理解和分析闭环控制系统的一般方法，提高自主学习的能力。 3.情感态度与价值观 （1）通过对闭环控制系统制作与探究，养成善于探索，敢于创造的优良品质。 （2）利用所学知识解决生活中的技术问题，激发学习兴趣，引发探究欲望，提高学习的自信心。 二、教学重点 理解闭环控制系统的基本组成及工作过程 三、教学难点
1.水位检测抽水控制系统的制作 2.闭环控制系统的基本组成及工作过程 四、教学方法 讲授法、逆推分析法，探究法，讨论法，任务驱动法 五、设计思想 1.教材分析 本课教学内容为苏教版《技术与设计2》第四单元“控制与设计”的第二节“控制系统的工作过程与方式”。在学生学习了开环控制系统的基础上学习闭环控制系统的。上节课学生已经学习了开环控制系统，对系统的基本组成和工作过程已经了解，这节课主要是让学生接触闭环控制系统，在探究、对比、分析中掌握闭环控制系统的相关知识。通过本节课学习，能培养和提高学生的技术素养，激发学生学习技术的兴趣，能切身体会生活中的技术以及技术在生活中的应用。 2.学情分析 学生已经学习了开环控制系统的基础知识和系统、控制等基本概念，学会用系统方框图表达开环控制系统的工作过程，具有观察和使用简单控制系统的生活体验，这些已知知识和经验为教学中提供了条件，同时也为本节顺利进行闭环控制系统的学习提供了可能。 3.教学策略
PID闭环控制的实现 1 引言 在工业生产中，常需要用闭环控制方式来实现温度、压力、流量等连续变化的模拟量控制。无论使用模拟控制器的模拟控制系统，还是使用计算机(包括PLC)的数字控制系统，PID控制都得到了广泛的应用。 PID控制器是比例－积分－微分控制的简称，具有 (1) 不需要精确的控制系统数学模型; (2) 有较强的灵活性和适应性; (3) 结构典型、程序设计简单，工程上易于实现，参数调整方便等优点。积分控制可以消除系统的静差，微分控制可以改善系统的动态相应速度，比例、积分、微分三者有效地结合可以满足不同的控制要求。 2 PLC实现PID的控制方式 2.1 PID过程控制模块 这种模块的PID控制程序是PLC生产厂家设计的，并存放在模块中，用户使用时序要设置一些参数，使用起来非常方便，一个模块可以控制几路甚至几十路闭环回路。 2.2 PID功能指令 现在很多PLC都有供PID控制用的功能指令，如S7-200的PID指令。它们实际上是用于PID控制的子程序，与模拟量输入/输出模块一起使用，可以得到类似于使用PID过程控制模块的效果。 2.3 用自编的程序实现PID闭环控制 有的PLC没有PID过程控制模块和PID控制用的功能指令，有时虽然可以使用PID控制指令，但是希望采用某种改进的PID控制算法。在上述情况下都需要用户自己编制PID控制程序。 3 PLC-PID控制器的实现 本文以西门子S7-200PLC为例，说明PID控制的原理及PLC的PID功能指令的使用及控制功能的实现。 3.1 PID控制器的数字化 PLC的PID控制器的设计是以连续系统的PID控制规律为基础，将其数字化写成离散形式的PID 控制方程，再跟据离散方程进行控制程序设计。 在连续系统中，典型的PID闭环控制系统如图1所示。图1中sp(t)是给定值，pv(t)是反馈量，c(t)是系统的输出量，PID控制的输入输出关系式为: 式中: M(t)—控制器的输出量，M0为输出的初始值; e(t)=sp(t)-pv(t)－误差信号; K C比例系数;
道岔启动电路及表示电路说明 1、道岔表示电路的技术条件 1．只能用继电器的吸起状态与道岔的正确位置相对应，分别设置道岔定位表示继电器DBJ和道岔反位继电器FBJ。 2．当室外联系线路发生混线或混入其他电源时，必须保证不致使DBJ或FBJ错误吸起。 3．当道岔在转换或发生挤岔事故、停电或断线等故障时，必须保证DBJ或FBJ失磁落下，因此必须使用安全型继电器。 2、四线制道岔控制电路 （一）道岔启动电路 现行的道岔控制电路采用四线制控制电路，通过三级电路完成对道岔转换的控制，如图 四线制道岔控制电路图 第一级控制电路是lDQJ3_4（道岔第一启动继电器）线圈励磁电路，检查联锁条件，确定能否接收控制命令。 人工操纵道岔[选路时DCJ(定位操纵继电器)↑或FCJ(反位操纵继电器)↑，单操时KF- ZDJ有电、AJ(按钮继电器)↑或KF-ZFJ有电、AJ↑]时，lDQJ3_4线圈检查了没有办理人工锁闭[CA(道岔按钮)在定位]，没有进行区段锁闭和进路锁闭[SJ（锁闭继电器）↑]，又经2DQJ（道岔第二启动继电器）检查道岔需要转换后，励磁吸起。 第二级控制电路是2DQJ的转极电路，确定道岔的转换方向（向定位转还是向反位转）。1DQJ↑后使2DQJ转极。 第三级控制电路是1DQJ1一2线圈自闭电路。接通并随时检查电动机动作电路是否正常。1DQJ↑、2DQJ转极接通道岔动作电路：1DQJ检查电动机正常工作而自闭，道岔转换到底后由电动转辙机的自动开闭器的动作接点切断动作电路，使动作电路复原。 （二）道岔表示电路 电路中使用了两个安全型偏极继电器，作为道岔表示继电器，使用了独立的表示变压器，并在电路的末端设置整流元件，检查电路完整后向发送端送回直流电源，为了防止半波整流造成表示继电器抖动，在表示继电器两端并联了4μF电容器起滤波作用。
分析TCP的拥塞控制原理 TCP是Transmission Control Protocol的缩写，即传输控制协议，它对应于OSI七层模型中的传输层，建立于网络层之上。TCP旨在给互联网提供一种可*的端到端的字节传输流。 自从1988年问世以来，TCP在研究者的努力下先后得到了许多新的发展，目前主要的模型包括四个，即TCP TAHOE，TCP RENO，TCP NEWRENO和TCP SACK。TCP TAHOE 模型是最早的TCP协议之一，它由Jacobson提出。Jacobson观察到，TCP报文段（TC P Segment）丢失有两种原因，其一是报文段损坏，其二是网络阻塞，而当时的网络主要是有线网络，不易出现报文段损坏的情况，网络阻塞为报文段丢失的主要原因。针对这种情况，TCP TAHOE对原有协议进行了性能优化，其特点是，在正常情况下，通过重传计时器是否超时和是否收到重复确认信息（dupack）这两种丢包监测机制来判断是否发生丢包，以启动拥塞控制策略；在拥塞控制的情况下，采用慢速启动（Slow Start）算法和快速重传（Fast Retransmit）算法来控制传输速率。 在试验中，我们以TCP TAHOE模型为例，对TCP的拥塞控制原理进行分析，包括两种丢包监测机制和拥塞控制中的慢速启动算法和快速重传算法。 1. TCP拥塞控制相关技术简介 1.1 慢速启动算法 在TCP TAHOE模型中，拥塞控制主要是通过调整发送端的发送速率，而这又主要是通过三个变量实现的：拥塞窗口（Congestion Window），接收端窗口（Receivers’s W indow），慢速启动阈值（Slow Start Threshold，SSTHRESH）。发送端一旦监测到数据包丢失（其原因可能是重传计时器超时，亦可能是收到重复的ACK信令），它就会开始调整发送速率。这包括，ssthresh调整为当前拥塞窗口的一半，同时拥塞窗口将降低到1个报文段。然后，随着通信过程的恢复，拥塞窗口持续增长。在拥塞窗口大小未达到ssthresh之前，它以指数速度增长；到达之后则开始线性增长。有趣的是，虽然这种算法称为慢速启动算法，但实际上一点儿也不慢，它是指数增长的。 1.2 快速重传算法 当发送端连续收到3个对应于同一个序列号的ACK信令时，就触发了其快速重传算法，即发送端不等重传计时器超时，立即向接收端发送指定的报文段。 1.3 丢包检测机制有如下两种 (1). 重复ACK信令 重复ACK有两个作用，其一，发送端可以确信该ACK序列号之前的TCP报文段都已经被接收端成功接收；其二，发送端可以据此判断出接收端接收到的TCP报文段发生了乱序的情况和接收端当前期待的TCP报文段序列号，从而触发其拥塞控制策略。
自动控制原理中开环和闭环的区别： 1、工作原理 开环控制系统不能检测误差，也不能校正误差。控制精度和抑制干扰的性能都比较差，而且对系统参数的变动很敏感。因此，一般仅用于可以不考虑外界影响，或惯性小，或精度要求不高的一些场合。闭环控制的优点是充分发挥了反馈的重要作用，排除了难以预料或不确定的因素，使校正行动更准确，更有力。但它缺乏开环控制的那种预防性。如在控制过程中造成不利的后果才采取纠正措施。因此，一般广泛应用于对外界环境要求比较高、高精度场合。 2、结构组成 开环系统没有检测设备，组成简单，但选用的元器件要严格保证质量要求。闭环系统具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。 3、稳定性 开环控制系统的稳定性比较容易解决。闭环系统中反馈回路的引入增加了系统的复杂性。 概念： 开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程,按这种方式组成的系统称为开环控制系统,其特点是系统的输出量不会对系统的控制作用发生影响，不具备自动修正的能力。其输入可分为给定值输入和干扰输入。 闭环控制是将输出量直接或间接反馈到输入端形成闭环、参与控制的
控制方式。若由于干扰的存在，使得系统实际输出偏离期望输出，系统自身便利用负反馈产生的偏差所取得的控制作用再去消除偏差，使系统输出量恢复到期望值上，这正是反馈工作原理。 开环与闭环控制系统的优缺点： 开环控制系统的优点是结构简单，比较经济。缺点是无法消除干扰所带来的误差。 同开环控制系统相比，闭环控制具有一系列优点。在反馈控制系统中，不管出于什么原因（外部扰动或系统内部变化），只要被控制量偏离规定值，就会产生相应的控制作用去消除偏差。因此，它具有抑制干扰的能力，对元件特性变化不敏感，并能改善系统的响应特性。但反馈回路的引入增加了系统的复杂性，而且增益选择不当时会引起系统的不稳定。为提高控制精度，在扰动变量可以测量时，也常同时采用按扰动的控制（即前馈控制）作为反馈控制的补充而构成复合控制系统。
TCP拥塞控制算法 为了防止网络的拥塞现象，TCP提出了一系列的拥塞控制机制。最初由V. Jacobson在1988年的论文中提出的TCP的拥塞控制由“慢启动(Slow start)”和“拥塞避免(Congestion avoidance)”组成，后来TCP Reno版本中又针对性的加入了“快速重传(Fast retransmit)”、“快速恢复(Fast Recovery)”算法，再后来在TCP NewReno中又对“快速恢复”算法进行了改进，近些年又出现了选择性应答( selective acknowledgement,SACK)算法，还有其他方面的大大小小的改进，成为网络研究的一个热点。 TCP的拥塞控制主要原理依赖于一个拥塞窗口(cwnd)来控制，在之前我们还讨论过TCP还有一个对端通告的接收窗口(rwnd)用于流量控制。窗口值的大小就代表能够发送出去的但还没有收到ACK的最大数据报文段，显然窗口越大那么数据发送的速度也就越快，但是也有越可能使得网络出现拥塞，如果窗口值为1，那么就简化为一个停等协议，每发送一个数据，都要等到对方的确认才能发送第二个数据包，显然数据传输效率低下。TCP的拥塞控制算法就是要在这两者之间权衡，选取最好的cwnd值，从而使得网络吞吐量最大化且不产生拥塞。 由于需要考虑拥塞控制和流量控制两个方面的内容，因此TCP的真正的发送窗口=min(rwnd, cwnd)。但是rwnd是由对端确定的，网络环境对其没有影响，所以在考虑拥塞的时候我们一般不考虑rwnd的值，我们暂时只讨论如何确定cwnd值的大小。关于cwnd的单位，在TCP中是以字节来做单位的，我们假设TCP 每次传输都是按照MSS大小来发送数据的，因此你可以认为cwnd按照数据包个数来做单位也可以理解，所以有时我们说cwnd增加1也就是相当于字节数增加1个MSS大小。 慢启动：最初的TCP在连接建立成功后会向网络中发送大量的数据包，这样很容易导致网络中路由器缓存空间耗尽，从而发生拥塞。因此新建立的连接不能够一开始就大量发送数据包，而只能根据网络情况逐步增加每次发送的数据量，以避免上述现象的发生。具体来说，当新建连接时，cwnd初始化为1个最大报文段(MSS)大小，发送端开始按照拥塞窗口大小发送数据，每当有一个报文段被确认，cwnd就增加1个MSS大小。这样cwnd的值就随着网络往返时间(Round Trip Time,RTT)呈指数级增长，事实上，慢启动的速度一点也不慢，只是它的起点比较低一点而已。我们可以简单计算下： 开始 ---> cwnd = 1 经过1个RTT后 ---> cwnd = 2*1 = 2 经过2个RTT后 ---> cwnd = 2*2= 4 经过3个RTT后 ---> cwnd = 4*2 = 8 如果带宽为W，那么经过RTT*log2W时间就可以占满带宽。 拥塞避免：从慢启动可以看到，cwnd可以很快的增长上来，从而最大程度利用网络带宽资源，但是