基于牽制控制的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步及其應(yīng)用.pdf

1、同步是各種自然和人工復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)顯著的動(dòng)力學(xué)行為之一，如今在通信系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)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(luò)中的一小部分節(jié)點(diǎn)，方法簡(jiǎn)單、實(shí)用且經(jīng)濟(jì)，近年來(lái)吸引了科研人員的廣泛關(guān)注。本文主要運(yùn)用牽制控制方法，利用Lyapunov穩(wěn)定性理論，對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步問(wèn)題進(jìn)行了一些研究，取得的主要研究成果如下：
　　（1）實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中普遍存在著各種干擾因素，而這些干擾可能會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)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(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的牽制同步控制方法，設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋牽制控制器，給出在假設(shè)條件下?tīng)恐普麄€(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到同步狀態(tài)的充分條件，并且同時(shí)滿足設(shè)定的?H性能指標(biāo)，受控網(wǎng)絡(luò)具有一定的抗干擾能力。
　?。?）研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)至少需要牽制多少個(gè)節(jié)點(diǎn)才能夠?qū)崿F(xiàn)同步的問(wèn)題，具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義。本文結(jié)合自適應(yīng)控制方法，設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋牽制控制器，并給出自適應(yīng)律系數(shù)的設(shè)計(jì)依據(jù)，有效彌補(bǔ)了過(guò)去研究中將自適應(yīng)律系數(shù)簡(jiǎn)單視為常數(shù)的不足。然后推導(dǎo)出在給定條件下整個(gè)狀態(tài)耦

3、合網(wǎng)絡(luò)達(dá)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(gè)節(jié)點(diǎn)才能使得一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和耦合強(qiáng)度確定的狀態(tài)耦合復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)同步的準(zhǔn)則。
　?。?）考慮到在一些實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)可能是未知或者很難直接測(cè)量的，本文設(shè)計(jì)了更符合實(shí)際工程應(yīng)用的輸出反饋?zhàn)赃m應(yīng)控制器，其中自適應(yīng)律系數(shù)與網(wǎng)絡(luò)受控節(jié)點(diǎn)的特性有關(guān)。分別研究了輸出反饋?zhàn)赃m應(yīng)控制器作用下的狀態(tài)耦合和輸出耦合兩種不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)同步問(wèn)題，結(jié)合牽制控制方法，得出了在給定條件下網(wǎng)絡(luò)實(shí)

4、現(xiàn)同步的充分條件，牽制節(jié)點(diǎn)數(shù)目的確定方法簡(jiǎn)單易行。
　　（4）針對(duì)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間可能是非線性耦合的，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部狀態(tài)可能是未知、不可測(cè)的情況，本文研究了非線性耦合復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步問(wèn)題。結(jié)合牽制控制思想，僅利用部分節(jié)點(diǎn)的輸出量，設(shè)計(jì)一種輸出反饋?zhàn)赃m應(yīng)控制器，其中自適應(yīng)律系數(shù)給出設(shè)計(jì)依據(jù)，提出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)同步的準(zhǔn)則，同時(shí)本文提出的方法可以確定非線性耦合網(wǎng)絡(luò)的牽制節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
　　（5）最后，本文將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論