复杂网络的牵制控制研究

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近年来,以Internet为代表的信息技术的迅猛发展,学科之间越来越广泛深入的交叉,使得复杂网络研究吸引了来自各个领域的专家学者的关注,在从物理学到生物学,从工程技术到管理和社会科学的众多学科中掀起了研究复杂网络的热潮。本文在前人研究工作的基础上,将非线性系统理论、控制理论、代数图论及矩阵论等理论和方法,应用到复杂网络的牵制控制研究中。   本文的主要创新工作有以下几个方面:   1、研究了多时延复杂网络的牵制控制问题,更好地反映真实网络特征。通过牵制控制网络中一小部分节点,设计有效的控制器,得到了一系列确保系统同步稳定的准则,达到将整个网络控制到同质平衡点的控制目标。同时仿真研究了外部耦合强度大小及节点的选取对于网络牵制控制的影响。   2、研究了时延复杂动态网络的指数稳定问题。利用特定控制策略,通过一系列解耦、降维操作,对原网络进行线性化,利用Lyapunov-Krasovskii泛函及线性矩阵不等式,得出网络渐近稳定和指数稳定的条件。同时仿真研究了时延边界随衰减率的变化情况。   3、提出了一种具有异质节点的离散复杂动态网络模型,研究了离散情况下网络中不同类型节点同质稳定到相同状态的控制问题。针对异质节点设计不同的局部反馈控制器,给出了网络指数稳定条件。另外,还讨论了只对一类节点施加控制以及当网络中节点种类大于二时的控制器设计方法。
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