發(fā)布時(shí)間：2020-04-19 02:53

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的誕生得益于網(wǎng)絡(luò)理論模型(小世界網(wǎng)絡(luò)模型和無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)模型)的突破性進(jìn)展,而探討網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)動力學(xué)對網(wǎng)絡(luò)同步行為的影響是最具挑戰(zhàn)性的課題之一。目前關(guān)于網(wǎng)絡(luò)同步的研究聚焦在設(shè)計(jì)多樣性控制器(如牽制控制、自適應(yīng)控制、脈沖控制等)來實(shí)現(xiàn)同步,而許多研究并沒有關(guān)注未知網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識別以及網(wǎng)絡(luò)同步的優(yōu)化控制。識別未知網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化同步對設(shè)計(jì)具有良好魯棒性的網(wǎng)絡(luò)具有重要的研究意義,為此本論文主要研究了未知網(wǎng)絡(luò)的同步行為和優(yōu)化同步,提出了自適應(yīng)控制器和牽制控制器來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步行為與識別網(wǎng)絡(luò)的未知參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);借助于優(yōu)化原理,得到了一類最優(yōu)控制器。具體來說,我們的工作如下:第一章主要介紹了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究的相關(guān)基礎(chǔ)知識,包括復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程及相關(guān)概念,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步的方法以及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。第二章研究了兩個(gè)未知耦合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的反同步問題,網(wǎng)絡(luò)的未知信息在于節(jié)點(diǎn)動力學(xué)含有一個(gè)未知參數(shù)。提出了兩類控制器,即自適應(yīng)和牽制控制器,利用穩(wěn)定性理論,得到網(wǎng)絡(luò)達(dá)到反同步的定理以及給出了牽制控制的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)的判定準(zhǔn)則。數(shù)值結(jié)果表明在網(wǎng)絡(luò)達(dá)到反同步的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)被準(zhǔn)確識別,同時(shí)利用牽制控制準(zhǔn)則可以有效地減少控制節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。第三章研究了含有擾動項(xiàng)的兩個(gè)未知復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥R別,提出了識別網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的控制器。借助于Lyapunov穩(wěn)定性理論,得到了網(wǎng)絡(luò)達(dá)到外部同步的判定條件。最后數(shù)值結(jié)果驗(yàn)證了理論的有效性,在網(wǎng)絡(luò)達(dá)到外部同步的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)的未知參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)被準(zhǔn)確識別出,同時(shí)表明網(wǎng)絡(luò)的擾動項(xiàng)對網(wǎng)絡(luò)同步影響較小。第四章利用優(yōu)化原理來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化同步,借助于Pontryagin極小值原理來實(shí)現(xiàn)控制強(qiáng)度和同步目標(biāo)之間的平衡,得到了網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)控制器,使得網(wǎng)絡(luò)在有限時(shí)間范圍下的同步誤差達(dá)到最小。數(shù)值算例顯示在最優(yōu)控制器下,網(wǎng)絡(luò)的同步誤差達(dá)到最小。第五章總結(jié)全文并闡述下一步要研究的問題。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O157.5;O232

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本文編號：2632844