發(fā)布時(shí)間：2020-08-08 22:37

【摘要】：復(fù)雜性科學(xué)是21世紀(jì)的一門(mén)新興學(xué)科,探索復(fù)雜性正成為當(dāng)代科學(xué)最具革命性的前沿。復(fù)雜系統(tǒng)是復(fù)雜性的表現(xiàn)載體,它由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成,子系統(tǒng)之間存在多種互聯(lián),正是由于這種互聯(lián)的存在,才使得整個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)出復(fù)雜性,由此給系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和控制帶來(lái)難度。本文以動(dòng)態(tài)互聯(lián)復(fù)雜系統(tǒng)為研究對(duì)象,利用動(dòng)態(tài)圖及其包含原理等理論,對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的建模、分解、聯(lián)結(jié)穩(wěn)定性、分散控制以及整體協(xié)調(diào)等進(jìn)行了深入的研究。 總體概括起來(lái),本論文的主要工作和成果體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： (1)提出了動(dòng)態(tài)圖包含原理并推廣應(yīng)用到復(fù)雜系統(tǒng)中。針對(duì)動(dòng)態(tài)圖現(xiàn)有理論基礎(chǔ)和應(yīng)用實(shí)際需求,對(duì)動(dòng)態(tài)圖理論進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納和發(fā)展,給出了動(dòng)態(tài)圖的完整定義以及范數(shù)、距離、平衡圖、穩(wěn)定性等相關(guān)基本概念,建立了動(dòng)態(tài)圖的一般數(shù)學(xué)模型�；趧�(dòng)態(tài)圖的重疊結(jié)構(gòu)特點(diǎn),首次提出了動(dòng)態(tài)圖包含原理,并結(jié)合置換變換,給出了動(dòng)態(tài)圖置換包含原理。利用該原理,解決了動(dòng)態(tài)圖在擴(kuò)展空問(wèn)中的對(duì)對(duì)子圖解耦問(wèn)題,使動(dòng)態(tài)圖的分散協(xié)調(diào)控制得以實(shí)現(xiàn),簡(jiǎn)化了控制結(jié)構(gòu),降低了控制的復(fù)雜性。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)動(dòng)態(tài)圖和復(fù)雜系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn),給出了復(fù)雜系統(tǒng)開(kāi)環(huán)動(dòng)態(tài)包含原理、閉環(huán)動(dòng)態(tài)包含原理以及置換包含原理,實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜系統(tǒng)的分解和收縮,為其控制器、觀測(cè)器的設(shè)計(jì)以及分散協(xié)調(diào)控制,提供了理論框架。 (2)基于動(dòng)態(tài)圖、動(dòng)態(tài)包含原理及李雅普諾夫穩(wěn)定性等理論,討論了動(dòng)態(tài)互聯(lián)復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題,給出了相關(guān)穩(wěn)定條件和判定方法。首先分析了仿線(xiàn)性互聯(lián)復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性,通過(guò)利用動(dòng)態(tài)包含原理,將系統(tǒng)分解成擴(kuò)展空間中的對(duì)對(duì)子系統(tǒng),在分析對(duì)對(duì)子系統(tǒng)聯(lián)結(jié)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,探討了系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)穩(wěn)定性,得到了擴(kuò)展系統(tǒng)聯(lián)結(jié)穩(wěn)定的判定條件；其次對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)中的典型系統(tǒng)即互聯(lián)種群L-V系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,并分析了以此系統(tǒng)為互聯(lián)模型的復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性；最后,對(duì)非線(xiàn)性互聯(lián)復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,通過(guò)引入M-矩陣等理論,得到其一致漸近穩(wěn)定條件是矩陣T為M-矩陣。 (3)提出了復(fù)雜系統(tǒng)的分散協(xié)調(diào)控制方法。通過(guò)利用擴(kuò)展變換和置換變換,將復(fù)雜系統(tǒng)分解成擴(kuò)展空間中一組解耦的對(duì)對(duì)子系統(tǒng)；然后分別設(shè)計(jì)子系統(tǒng)對(duì)的基本協(xié)調(diào)控制器和整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)器,進(jìn)而得到復(fù)雜系統(tǒng)的分散協(xié)調(diào)控制器,它收縮后具有與原復(fù)雜系統(tǒng)相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并能跟隨原系統(tǒng)的信息結(jié)構(gòu)變化,可以直接用來(lái)控制原系統(tǒng);最后利用分散協(xié)調(diào)控制和集中控制兩種方法,對(duì)四區(qū)域動(dòng)態(tài)互聯(lián)復(fù)雜電力系統(tǒng)進(jìn)行了仿真,結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：N941.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 李媛;李紅星;張益農(nóng);孫云蘭;李平;;論復(fù)雜系統(tǒng)的穩(wěn)定性[J];北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

2 王飛躍,湯淑明;人工交通系統(tǒng)的基本思想與框架體系[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2004年02期

3 王飛躍;;關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的建模、分析、控制和管理[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2006年02期

4 王飛躍;劉德榮;熊剛;程長(zhǎng)建;趙冬斌;;復(fù)雜系統(tǒng)的平行控制理論及應(yīng)用[J];復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué);2012年03期

5 李玉潔;;四種群Lotka-Volterra混合系統(tǒng)的全局漸進(jìn)穩(wěn)定性[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年09期

6 劉波,王凌,金以慧,黃德先;微粒群優(yōu)化算法研究進(jìn)展[J];化工自動(dòng)化及儀表;2005年03期

7 韓光臣,孫樹(shù)棟,司書(shū)賓;基于圖論的復(fù)雜系統(tǒng)建模技術(shù)研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2005年09期

8 吳志偉,袁德成;關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)研究的發(fā)展情況[J];控制工程;2005年S2期

9 韓志剛;一類(lèi)復(fù)雜系統(tǒng)非建�？刂品椒ǖ难芯縖J];控制與決策;2003年04期

10 張穎偉;周瑋;劉建昌;張嗣瀛;;一類(lèi)復(fù)雜系統(tǒng)的自適應(yīng)控制[J];控制與決策;2006年08期

本文編號(hào)：2786208