基于牽制控制的復雜網(wǎng)絡同步及其應用.pdf

1、同步是各種自然和人工復雜網(wǎng)絡顯著的動力學行為之一，如今在通信系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。牽制控制方法僅需要控制網(wǎng)絡中的一小部分節(jié)點，方法簡單、實用且經(jīng)濟，近年來吸引了科研人員的廣泛關(guān)注。本文主要運用牽制控制方法，利用Lyapunov穩(wěn)定性理論，對復雜動態(tài)網(wǎng)絡的同步問題進行了一些研究，取得的主要研究成果如下：
　　（1）實際網(wǎng)絡中普遍存在著各種干擾因素，而這些干擾可能會對整個網(wǎng)絡的同步性能產(chǎn)生影響。本文研究了存在外界干擾

2、情況下的復雜動態(tài)網(wǎng)絡的牽制同步控制方法，設(shè)計狀態(tài)反饋牽制控制器，給出在假設(shè)條件下牽制整個網(wǎng)絡達到同步狀態(tài)的充分條件，并且同時滿足設(shè)定的?H性能指標，受控網(wǎng)絡具有一定的抗干擾能力。
　　（2）研究復雜網(wǎng)絡至少需要牽制多少個節(jié)點才能夠?qū)崿F(xiàn)同步的問題，具有一定的實際應用意義。本文結(jié)合自適應控制方法，設(shè)計狀態(tài)反饋牽制控制器，并給出自適應律系數(shù)的設(shè)計依據(jù)，有效彌補了過去研究中將自適應律系數(shù)簡單視為常數(shù)的不足。然后推導出在給定條件下整個狀態(tài)耦

3、合網(wǎng)絡達到同步狀態(tài)的充分條件，在理論上給出了至少需要牽制多少個節(jié)點才能使得一個拓撲結(jié)構(gòu)和耦合強度確定的狀態(tài)耦合復雜動態(tài)網(wǎng)絡實現(xiàn)同步的準則。
　?。?）考慮到在一些實際網(wǎng)絡中，節(jié)點的狀態(tài)可能是未知或者很難直接測量的，本文設(shè)計了更符合實際工程應用的輸出反饋自適應控制器，其中自適應律系數(shù)與網(wǎng)絡受控節(jié)點的特性有關(guān)。分別研究了輸出反饋自適應控制器作用下的狀態(tài)耦合和輸出耦合兩種不同類型的網(wǎng)絡同步問題，結(jié)合牽制控制方法，得出了在給定條件下網(wǎng)絡實

4、現(xiàn)同步的充分條件，牽制節(jié)點數(shù)目的確定方法簡單易行。
　?。?）針對實際網(wǎng)絡中節(jié)點之間可能是非線性耦合的，網(wǎng)絡內(nèi)部狀態(tài)可能是未知、不可測的情況，本文研究了非線性耦合復雜動態(tài)網(wǎng)絡的同步問題。結(jié)合牽制控制思想，僅利用部分節(jié)點的輸出量，設(shè)計一種輸出反饋自適應控制器，其中自適應律系數(shù)給出設(shè)計依據(jù)，提出整個網(wǎng)絡實現(xiàn)同步的準則，同時本文提出的方法可以確定非線性耦合網(wǎng)絡的牽制節(jié)點個數(shù)，具有一定的應用價值。
　?。?）最后，本文將復雜網(wǎng)絡理論