【摘要】：動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究已被廣泛地應(yīng)用到模式識(shí)別、信息處理、智能控制、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域。隨著動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)日益復(fù)雜化,控制的目的也呈現(xiàn)多樣化。在這種情況下,需要研究者結(jié)合控制理論給出更為有效的控制策略。針對(duì)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的一些特點(diǎn),例如節(jié)點(diǎn)間耦合關(guān)系的復(fù)雜性,網(wǎng)絡(luò)傳輸中時(shí)延不可避免,模型的不確定性以及系統(tǒng)的收斂速率不精確等,設(shè)計(jì)更有效的控制器并給出相應(yīng)的理論分析已經(jīng)成為目前控制理論中重要的研究課題。閉環(huán)系統(tǒng)的收斂速率是體現(xiàn)一致性控制器性能的重要指標(biāo),因此有限時(shí)間控制問題備受關(guān)注。本文從控制的角度研究了一類動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有限時(shí)間控制問題。主要研究耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有限時(shí)間同步問題,其次研究非線性多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間包含控制問題。主要貢獻(xiàn)包括以下幾個(gè)方面:·對(duì)耦合時(shí)延神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)展開研究,分別討論其在無向拓?fù)浜蛷?qiáng)連通拓?fù)湎碌墓潭〞r(shí)間同步問題。針對(duì)不連續(xù)耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),構(gòu)造不連續(xù)控制器,并結(jié)合固定時(shí)間穩(wěn)定性理論和Filippov理論,給出耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)固定時(shí)間同步的嚴(yán)格理論分析與證明。其次,針對(duì)連續(xù)的耦合時(shí)延神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)相應(yīng)的不連續(xù)控制器,使其分別在無向拓?fù)浜蛷?qiáng)連通拓?fù)湎聦?shí)現(xiàn)固定時(shí)間同步�；谏鲜鰞煞N控制策略,分別給出耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同步的判據(jù),并從理論上估計(jì)收斂時(shí)間的上界�！�(duì)具有不連續(xù)激活函數(shù)的耦合時(shí)延神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)展開研究,討論其基于牽制控制方法的有限時(shí)間和固定時(shí)間同步問題�；跔恐瓶刂撇呗栽O(shè)計(jì)不連續(xù)的控制器保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間同步。應(yīng)用Lyapunov穩(wěn)定性分析方法、Filippov理論以及有限時(shí)間控制理論,提出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間同步的條件并給出與系統(tǒng)初始狀態(tài)有關(guān)的收斂時(shí)間的上界�；谏鲜霾呗�,進(jìn)一步構(gòu)造控制器,解決該系統(tǒng)的固定時(shí)間同步問題。利用穩(wěn)定性理論和分析技巧,提出實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)固定時(shí)間同步的條件,并且給出了與系統(tǒng)初始狀態(tài)無關(guān)的收斂時(shí)間的上界�！た紤]實(shí)際系統(tǒng)內(nèi)部拓?fù)溥B接失效、新連接創(chuàng)建等環(huán)境變化對(duì)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響,研究不連續(xù)耦合延遲神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有限時(shí)間和固定時(shí)間同步問題。在固定拓?fù)錀l件下,提出兩個(gè)分布式控制器使得耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分別實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間和固定時(shí)間同步。將該方法推廣到切換拓?fù)涞那闆r下,解決在此條件下的有限時(shí)間和固定時(shí)間同步問題。利用有限時(shí)間或固定時(shí)間控制理論和Filippov理論,通過嚴(yán)格的理論分析給出該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間或者固定時(shí)間同步判據(jù),并且從理論上給出收斂時(shí)間的上界�！た紤]了帶有外部擾動(dòng)的非線性二階多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間包含控制問題,結(jié)合終端滑�？刂�,提出有限時(shí)間包含控制協(xié)議使得系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間一致�；诜瞧娈惤K端滑�？刂品椒�,提出包含控制協(xié)議使得系統(tǒng)在有向拓?fù)錀l件下實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間內(nèi)達(dá)到一致,并將此一致性分析方法拓展應(yīng)用到有向切換拓?fù)涞那闆r中,解決在此條件下的有限時(shí)間包含控制問題�；谏鲜隹刂茀f(xié)議,推出該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間范圍內(nèi)的控制性能,從而保證閉環(huán)多智能體系統(tǒng)在有限時(shí)間范圍內(nèi)的控制性能,并且從理論上給出收斂時(shí)間的上界。
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP13
【圖文】：

?ｍ?ｍ?ｍ??⑷?（ｂ）??圖２．１包含５個(gè)節(jié)點(diǎn)的有向圖和無向圖??點(diǎn)出度的對(duì)角陣，４是鄰接矩陣。例如：圖２．２陣可以表示為??０?０．２１?３．５?３．７１?－０．２１?－３．５??＝?０?０?２．＼?，Ｌ＝?〇?２．１?－２．１?．??１．３?０?０?－１．３?０?１．３??

第三章強(qiáng)連通拓?fù)湎埋詈仙窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的固定時(shí)間同步??考慮拓?fù)鋱D３．１（的，得出ｆ?＝?［Ｏ＾ｈＯ．ＬＯＪ］７＇滿足＝＾辦，并且得??至ＩＪ?ｆ?＝?０．１和￥?＝?１，那么定理３．２的條件成立。依據(jù)條件（３．３１），得出知＝??（２ａ?－?２＃ａ?－?＝?０．３２５１和》＝邱空（‘ｆ入）盧＝６＿２３５３，進(jìn)而可以得出??理論收斂時(shí)間的上界為：Ｔ２?＝?０．９３６＆相應(yīng)的結(jié)果是由圖３．４和圖３．５給出的，仿??真的收斂時(shí)間是ｒ?＝?〇．３２ｔ??例３．２為說明本章激活函數(shù)是連續(xù)的情況中設(shè)計(jì)的控制策略的有效性，考慮如??下連續(xù)的激活函數(shù)??／ｃ?⑷＝Ｏ．ＳｔａｎｈＧ）．??令?５?＝?［〇￣１，〇＊２，…，〇＂４］?＝?ｄｉａｇ｛ｌ，０，０，０｝，（?＝?０．９，Ｑｆｉ?＝?４，分＝１．０１?和?ｖ?＝?０．８，??其他選取的參數(shù)和仿真３．４．１相同。那么定理３．３中的條件（３．４０）和卜砝＝?０．１?＞??０是成立的。在控制器（３．３８）作用下，系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的第一維狀態(tài)軌跡如圖３．６??所不。從式子（３．４２）可以得出＋?進(jìn)而得出收斂時(shí)??間的上界是Ｔｉ?＝?３．８４６３ｓ，理論值是０＿９ｊ?（見圖３．７）。??對(duì)于拓?fù)鋱D３．１（ｂ）

３?■??Ｉ?１??°０?０．２?０．４?０．６?０．８?１??Ｔｉｍｅ?⑶??圖３．３在控制器（３．６）和在拓?fù)鋱D圖３．１（ａ）作用下不連續(xù)系統(tǒng)的同步誤差的軌跡??＾?－??３
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本文編號(hào)：2836901