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

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

2、如何辨識網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，具有相?dāng)重要的意義。現(xiàn)有的拓?fù)浔孀R研究文獻中，有的假設(shè)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)性可以用線性隨機模型表征，但如果網(wǎng)絡(luò)節(jié)點模型更加復(fù)雜，該方法將無法應(yīng)用；有的利用每個節(jié)點的某一個狀態(tài)變量進行耦合，并設(shè)計觀測器來辨識網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，但這種方法難以擴展到一般情況；有的利用所有節(jié)點的所有狀態(tài)變量來設(shè)計觀測器，但如果一部分狀態(tài)變量不可測，該方法將無法應(yīng)用。
　　 本文中，我們利用節(jié)點輸出變量（標(biāo)量）作為反饋變量來設(shè)計觀測器，對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進

3、行辨識，節(jié)點的輸出變量是狀態(tài)變量的線性組合?；贚yapunov穩(wěn)定性理論，我們得到設(shè)計觀測器的條件，并通過仿真，驗證方法的效果。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔孀R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)點施加控制器使整個網(wǎng)絡(luò)達到同步。現(xiàn)有的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)牽制控制研究中，控制器的設(shè)計需要控制節(jié)點所有的狀態(tài)，而本文提出的控制器只需要節(jié)點的輸出變量（標(biāo)量），大大簡化了控制器。通過對兩個典型的網(wǎng)絡(luò)：小世界網(wǎng)絡(luò)和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)來設(shè)計牽制控制器，使網(wǎng)絡(luò)達到同步，證明本文方法的可