Применение метода Network Calculus для расчета временных характеристик систем управления с циклическим алгоритмом работы

Рассмотрена проблема практического подтверждения временных характеристик цифровых систем управления. Показано, что задержка обработки и передачи информации нередко имеет функцию распределения, отличную от нормальной, следовательно, доверительные интервалы, рассчитанные в предположении о нормальном распределении, будут для таких систем не верны. Для оценки временных характеристик системы управления предлагается применять нестатистические методы оценки временных параметров. В качестве одного из таких методов рассматривается метод детерминированных сетевых исчислений — Network Calculus. Обсуждаются особенности практического применения метода Network Calculus для оценки параметров систем. Одной из основных особенностей метода является использование специальных ограничений на поток данных и производительность системы, задаваемых в виде конвертов потока и максимальных/минимальных кривых обслуживания. Указанные характеристики в общем случае заранее не известны. Предлагаются математические методы, позволяющие оценить эти характеристики при условии, что известны входные и выходные потоки данных для системы. Показано, что расчет характеристик существенно упрощается для систем, в которых используются циклические алгоритмы обработки данных, а скорость передачи данных по сети намного больше скорости обработки данных на вычислительных компонентах системы. Проведено имитационное моделирование и обсуждается соотнесение результатов для временных параметров системы, полученных с помощью метода Network Calculus, с результатами, полученными с помощью классических статистических методов оценивания. Приведен пример расчета временных параметров компонента реальной системы АСУ ТП АЭС с применением указанного метода.