基于反饋控制與時滯分割的隨機切換復雜網(wǎng)絡同步分析.pdf

1、復雜網(wǎng)絡的誕生源于自然科學與社會科學中諸多系統(tǒng)的啟發(fā)，其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)是由數(shù)量巨大的節(jié)點和節(jié)點之間錯綜復雜的關系共同構(gòu)成的。在過去幾十年來，復雜網(wǎng)絡已經(jīng)被進行了大量的研究。復雜網(wǎng)絡的同步，就是網(wǎng)絡隨著時間的推移，其所有節(jié)點的狀態(tài)與目標節(jié)點的狀態(tài)達到一致。由于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的日益復雜化，影響復雜網(wǎng)絡同步動力學的因素也日益增多。在很多情況下復雜網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的切換是不可避免。如今切換復雜網(wǎng)絡已被廣泛的應用到機器人控制等眾多領域，且其同步問題受到越來越多地關注

2、。
　　本論文主要研究了基于反饋控制與時滯分割方法的馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡同步問題。首先，采用反饋控制與M矩陣方法分析了一類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡均方指數(shù)同步，其次，從同步控制能耗的角度采用反饋控制研究了兩類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡均方指數(shù)同步，第三，利用反饋控制實現(xiàn)了一類具有部分未知轉(zhuǎn)移速率的馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡有限時間同步，最后，借助時滯分割方法處理的一類具有混合時變時滯的馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡全局同步。具體而言，本論文的主要內(nèi)容如下：

3、
　　(1)基于反饋控制與M矩陣方法的一類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡均方指數(shù)同步。采用了反饋控制與M矩陣相結(jié)合的方法，分析了一類具有時變時滯和隨機噪聲的馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡均方指數(shù)同步動力學。首先，提出了一類帶有時變時滯和隨機噪聲的馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡模型。其次，利用反饋控制與M矩陣方法，結(jié)合李亞普諾夫穩(wěn)定性理論，得到了其模型的均方指數(shù)同步充分條件。最后，通過算例說明了所得到的理論結(jié)果的有效性。
　　(2)基于同步控制能耗與反饋控

4、制的兩類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡均方指數(shù)同步。從同步控制能耗的角度，采用線性負反饋控制策略研究了兩類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡的均方指數(shù)同步問題。首先，兩類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡被考慮。其次，為了從同步控制能耗的角度分析這兩類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡的可控性，同步控制能耗與同步可控性分別被定義。第三，利用M矩陣性質(zhì)，李亞普諾夫穩(wěn)定性理論以及反饋控制技術，得到了這兩類馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡的均方指數(shù)同步和全局同步的充分性條件。最后，通過算例說明了所得到的理

5、論結(jié)果的有效性。
　　(3)基于反饋控制的一類具有部分未知轉(zhuǎn)移速率的馬爾可夫切換復雜網(wǎng)絡有限時間同步。主要研究了采用反饋控制實現(xiàn)了一類具有部分未知轉(zhuǎn)移速率以及時延和隨機噪聲的馬爾可夫切換的復雜網(wǎng)絡有限時間全局同步問題。通過采用隨機分析技術、矩陣理論等得到了這類復雜網(wǎng)絡有限時間全局同步的充分條件。所得到的定理能夠有效地設計反饋控制器結(jié)構(gòu)參數(shù)和完成系統(tǒng)全局同步時間的計算。通過四個數(shù)值仿真與分析，說明了理論結(jié)果的有效性。
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