幾類(lèi)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)模型同步的研究.pdf

1、20世紀(jì)下半葉以來(lái)，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)融入到我們生活中的各個(gè)領(lǐng)域，譬如Internet，萬(wàn)維網(wǎng)（WWW），通信網(wǎng)絡(luò)，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)，基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)以及電視網(wǎng)絡(luò)等?，F(xiàn)如今，我們生活的世界是由各種各樣的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)（Complex network，CN）構(gòu)成的。這一現(xiàn)象掀起了對(duì)CN理論研究的熱潮，吸引了物理、數(shù)學(xué)、工程、通信、生物學(xué)等各領(lǐng)域的學(xué)者去研究復(fù)雜世界的本質(zhì)規(guī)律，進(jìn)而使得CN成為眾多領(lǐng)域研究的熱門(mén)問(wèn)題之一。

2、目前，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)動(dòng)力系統(tǒng)（Complex network dynamic system，CNDS）的同步控制問(wèn)題已經(jīng)成為復(fù)CN研究和應(yīng)用中非常重要的環(huán)節(jié)，它的理論和研究工主要以非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)挖掘、多智能體一致以及路由擁塞控制等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。
　　本文研究了CNDS的同步控制問(wèn)題，主要針對(duì)幾類(lèi)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了研究，如時(shí)變時(shí)滯（Time-varying delay，TVD）CN、具有耦合時(shí)滯的CN、帶有非對(duì)稱(chēng)耦合的CN

3、等。以L(fǎng)yapunov穩(wěn)定性理論、矩陣論和控制論為基礎(chǔ)，結(jié)合牽制控制方法（Pinning control method，PCM）研究了這些CNDS的同步性問(wèn)題，并且提出了系統(tǒng)完全同步（Complete synchronization）、簇同步（Cluster synchronization，CS）以及函數(shù)投影同步（Function projective synchronization，F(xiàn)PS）的重要準(zhǔn)則，利用Matlab的數(shù)值仿真驗(yàn)證了

4、所給出的結(jié)論的正確性和有效性。全文的主要研究工作概括如下：
　　1、研究了一類(lèi)具有常時(shí)滯（Delay）和非對(duì)稱(chēng)耦合矩陣的CNDS的同步性問(wèn)題。通過(guò)將非對(duì)稱(chēng)矩陣分裂為兩類(lèi)矩陣，采用不同方法處理這兩類(lèi)矩陣，以及構(gòu)造有效的Lyapunov泛函，從而得到所研究的CNDS模型達(dá)到同步的充分條件。
　　2、研究了具有TVD的CNDS的同步性問(wèn)題。由于TVD的增加，通常會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力系統(tǒng)不穩(wěn)定和震蕩，甚至系統(tǒng)性能的降低，為此，本文將通過(guò)設(shè)計(jì)自

5、適應(yīng)控制器控制所研究的CNDS，從而使得該系統(tǒng)達(dá)到同步。
　　3、研究了具有常時(shí)滯和無(wú)時(shí)滯的線(xiàn)性耦合矩陣的CNDS的簇同步性問(wèn)題。采用PCM的方法，通過(guò)控制部分節(jié)點(diǎn)，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到同步狀態(tài)。CNDS中的線(xiàn)性耦合項(xiàng)分別考慮無(wú)時(shí)滯和有時(shí)滯項(xiàng)，分別通過(guò)線(xiàn)性反饋控制器和自適應(yīng)控制器來(lái)牽制所研究的CNDS，從而提出CNDS達(dá)到簇同步的一些準(zhǔn)則。
　　4、研究了一類(lèi)具有非對(duì)稱(chēng)耦合CNDS的函數(shù)投影同步性問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)造有效的Lyapun

6、ov泛函，將非對(duì)稱(chēng)矩陣分裂為三類(lèi)矩陣，采用不同方法處理三類(lèi)矩陣， 以及分別設(shè)計(jì)自適應(yīng)控制器和牽制控制器應(yīng)用于系統(tǒng)中，從而使得所提出的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型達(dá)到函數(shù)投影同步。
　　5、研究了含有TVD的奇異復(fù)雜動(dòng)力系統(tǒng)（Singular complex network dynamic system，SCNDS）的同步性問(wèn)題。通過(guò)構(gòu)造有效的Lyapunov泛函，利用分割時(shí)變時(shí)滯法，以及設(shè)計(jì)牽制反饋控制器，使得所提出的SCNDS模型達(dá)到