復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)牽制控制器的設(shè)計(jì).pdf

1、20世紀(jì)90年代以來(lái)，復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)理論及其應(yīng)用，引起了研究的熱潮。節(jié)點(diǎn)數(shù)眾多、連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)，特別是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力學(xué)行為之間的關(guān)系受到越來(lái)越多的關(guān)注。
　　 復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的同步化現(xiàn)象是自然界常見(jiàn)的現(xiàn)象之一。通過(guò)設(shè)計(jì)有效的控制策略使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到同步，其中牽制控制是一個(gè)很有效的方法。牽制控制只需選擇部分節(jié)點(diǎn)施加控制就可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到同步。控制節(jié)點(diǎn)的選擇，必須依靠網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然而在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常常是未知的。因此，

2、如何辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，具有相?dāng)重要的意義?，F(xiàn)有的拓?fù)浔孀R(shí)研究文獻(xiàn)中，有的假設(shè)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)性可以用線性隨機(jī)模型表征，但如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)模型更加復(fù)雜，該方法將無(wú)法應(yīng)用；有的利用每個(gè)節(jié)點(diǎn)的某一個(gè)狀態(tài)變量進(jìn)行耦合，并設(shè)計(jì)觀測(cè)器來(lái)辨識(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌@種方法難以擴(kuò)展到一般情況；有的利用所有節(jié)點(diǎn)的所有狀態(tài)變量來(lái)設(shè)計(jì)觀測(cè)器，但如果一部分狀態(tài)變量不可測(cè)，該方法將無(wú)法應(yīng)用。
　　 本文中，我們利用節(jié)點(diǎn)輸出變量（標(biāo)量）作為反饋?zhàn)兞縼?lái)設(shè)計(jì)觀測(cè)器，對(duì)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)

3、行辨識(shí)，節(jié)點(diǎn)的輸出變量是狀態(tài)變量的線性組合?；贚yapunov穩(wěn)定性理論，我們得到設(shè)計(jì)觀測(cè)器的條件，并通過(guò)仿真，驗(yàn)證方法的效果。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔孀R(shí)的基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥x擇合適的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)施加控制器使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到同步。現(xiàn)有的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)牽制控制研究中，控制器的設(shè)計(jì)需要控制節(jié)點(diǎn)所有的狀態(tài)，而本文提出的控制器只需要節(jié)點(diǎn)的輸出變量（標(biāo)量），大大簡(jiǎn)化了控制器。通過(guò)對(duì)兩個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)：小世界網(wǎng)絡(luò)和無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)來(lái)設(shè)計(jì)牽制控制器，使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到同步，證明本文方法的可