隨機多層復雜網(wǎng)絡的同步與控制
發(fā)布時間:2021-06-15 21:00
由于復雜網(wǎng)絡在計算機、生物信息、通信安全和社會科學等領(lǐng)域的廣泛應用,現(xiàn)已成為一個研究熱點.而在復雜網(wǎng)絡相關(guān)研究中,同步研究具有十分重要的理論價值和應用價值.此外,伴隨著近年來網(wǎng)絡時代的發(fā)展,傳統(tǒng)的單一網(wǎng)絡已不足以刻畫現(xiàn)實復雜系統(tǒng),相關(guān)研究需要深入到多層網(wǎng)絡.本文擬研究幾類多層復雜網(wǎng)絡上帶混沌現(xiàn)象和時變時滯的隨機動力系統(tǒng)的同步及控制問題,建立隨機多層復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)達到相關(guān)同步的充分條件.本文涉及到的多層復雜網(wǎng)絡有兩類,第2、3章模型是由多個子網(wǎng)絡表達不同功能或結(jié)構(gòu)的多層復雜網(wǎng)絡,節(jié)點在不同層上的狀態(tài)是一樣的;第4、5章模型是由兩個子網(wǎng)絡表達不同功能或結(jié)構(gòu)的雙層復雜網(wǎng)絡,節(jié)點在不同層上的狀態(tài)是不同的.涉及到的控制器有:狀態(tài)反饋控制器、自適應狀態(tài)反饋控制器、牽制控制器和脈沖控制器.使用到的主要控制理論分析工具來自動力系統(tǒng)理論、矩陣論、圖論和計算機模擬仿真等,如:Lyapunov穩(wěn)定性理論、LaSalle不變原理、線性矩陣不等式、脈沖型Halanay不等式、Matlab及其LMI工具箱等.研究的同步類型有:內(nèi)同步、外同步、層內(nèi)同步、幾乎處處同步、指數(shù)同步等.此外對各主要結(jié)論都設計了數(shù)值例子,并利...
【文章來源】:中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2洛倫茨系統(tǒng)隨時間變化的演化圖??
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aperiodically intermittent stochastic stabilization via discrete time or delay feedback control[J]. Lei LIU,Matjaz PERC,Jinde CAO. Science China(Information Sciences). 2019(07)
[2]Comparative study on bifurcation control methods in a fractional-order delayed predator-prey system[J]. HUANG ChengDai,CAO JinDe. Science China(Technological Sciences). 2019(02)
[3]A threshold effect of coupling delays on intra-layer synchronization in duplex networks[J]. TANG LongKun,LU JunAn,Lü JinHu. Science China(Technological Sciences). 2018(12)
[4]Intra-layer synchronization in duplex networks[J]. 沈潔,湯龍坤. Chinese Physics B. 2018(10)
[5]Selecting pinning nodes to control complex networked systems[J]. CHENG ZunShui,XIN YouMing,CAO JinDe,YU XingHuo,LU GuoPing. Science China(Technological Sciences). 2018(10)
[6]Traffic network equilibrium problems with demands uncertainty and capacity constraints of arcs by scalarization approaches[J]. CAO JinDe,LI RuoXia,HUANG Wei,GUO JianHua,WEI Yun. Science China(Technological Sciences). 2018(11)
[7]隨機復雜網(wǎng)絡同步控制研究進展綜述[J]. 任紅衛(wèi),鄧飛其. 控制理論與應用. 2017(10)
[8]復雜網(wǎng)絡同步控制的研究進展[J]. 張崢,朱炫穎. 信息與控制. 2017(01)
[9]從單層網(wǎng)絡到多層網(wǎng)絡——結(jié)構(gòu)、動力學和功能[J]. 陸君安. 現(xiàn)代物理知識. 2015(04)
[10]復雜網(wǎng)絡上動力系統(tǒng)同步的研究進展Ⅱ——如何提高網(wǎng)絡的同步能力[J]. 趙明,周濤,陳關(guān)榮,汪秉宏. 物理學進展. 2008(01)
本文編號:3231756
【文章來源】:中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:135 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2洛倫茨系統(tǒng)隨時間變化的演化圖??
?第2章時滯隨機多層復雜網(wǎng)絡的內(nèi)同步控制分析???參數(shù)?a?=?6,?6?=?10/3,?m〇?=?—1/7,?777^?=?2/7?可以驗證,此時假設(H1)中,??M!?=?(27/7)2,?M2?=?0.??.30.?、-??、‘《1…….-…-W,’??(a)?(b)??圖2.1?—個有M?=?2層以及;V?-:?100個節(jié)點的多層復雜網(wǎng)絡:(a)第一層:一個Watts-??Strogatz小世界網(wǎng)絡;(b)第二層:一個正則圖.??例2.1多層復雜網(wǎng)絡上時滯隨機動力系統(tǒng)的同步數(shù)值例子??考慮一個有M?=?2層以及7V?=?100個節(jié)點的多層復雜網(wǎng)絡,如圖2.1所示.??第一層是一個Watts-Strogatz小世界網(wǎng)絡M,其初始度d?=?4,重連概率p?=?0.3,由??此所得的網(wǎng)絡拉普拉斯矩陣去掉首行首列后的矩陣的最大特征值=?9.5829.??第二層是一個度為d?=?6的正則圖,此時乂2)?=?8.6243.顯然總體誤差函數(shù)可以??定義為??/?N?n?\?:/2??iie⑷丨丨=(⑴-?⑴)2??\i=2?j=l?/??進而,我們?nèi)?_〇1?=?_〇2?=?7■⑷=〇_5,系統(tǒng)(2.2)中?⑴,2:i(i?—?T))=??(0.02而⑷,O.Olx辦—〇).故假設(H2)中迅=0.022夂,i?2?=?0.012/?.??利用Matlab中的LMI工具箱,選擇Cl?=?c2?=?0.5并求解(2.11)與(2.12),??則我們的多層復雜網(wǎng)絡達到了幾乎處處同步,如圖2.2所示.此外圖2.3給出了網(wǎng)??絡第1節(jié)點狀態(tài)向量前兩個分量的演化圖.??然而,若Cl?=?0.5,c2?=?0.8
?第2章時滯隨機多層復雜網(wǎng)絡的內(nèi)同步控制分析???1.5?|?,?,?.?,?■??10|?'?'?1?1?'???9?■?'??I:卜???i5i——; ̄ ̄^^^^ ̄ ̄;3?'? ̄ ̄r。 ̄ ̄? ̄ ̄3,??t?t??(a)?(b)??圖2.2多層復雜網(wǎng)絡上100個節(jié)點狀態(tài)和總誤差隨時間變化的演化圖:(a)網(wǎng)絡100個節(jié)點??狀態(tài)的演化圖;(b)總誤差的演化圖.??0.5?I?I?I?I?I?I?I??????0.4?-?■??0.3?-?/??〇.2?-?■???::??-02-?■??.〇?4?1?1?1?1?1?1?1?1?1???'-1?-0.8?-0.6?-0.4?-0.2?0?0.2?0.4?0.6?0.8?1??工11⑷??圖2.3網(wǎng)絡第1節(jié)點狀態(tài)向量前兩個分量的演化圖.??27??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Aperiodically intermittent stochastic stabilization via discrete time or delay feedback control[J]. Lei LIU,Matjaz PERC,Jinde CAO. Science China(Information Sciences). 2019(07)
[2]Comparative study on bifurcation control methods in a fractional-order delayed predator-prey system[J]. HUANG ChengDai,CAO JinDe. Science China(Technological Sciences). 2019(02)
[3]A threshold effect of coupling delays on intra-layer synchronization in duplex networks[J]. TANG LongKun,LU JunAn,Lü JinHu. Science China(Technological Sciences). 2018(12)
[4]Intra-layer synchronization in duplex networks[J]. 沈潔,湯龍坤. Chinese Physics B. 2018(10)
[5]Selecting pinning nodes to control complex networked systems[J]. CHENG ZunShui,XIN YouMing,CAO JinDe,YU XingHuo,LU GuoPing. Science China(Technological Sciences). 2018(10)
[6]Traffic network equilibrium problems with demands uncertainty and capacity constraints of arcs by scalarization approaches[J]. CAO JinDe,LI RuoXia,HUANG Wei,GUO JianHua,WEI Yun. Science China(Technological Sciences). 2018(11)
[7]隨機復雜網(wǎng)絡同步控制研究進展綜述[J]. 任紅衛(wèi),鄧飛其. 控制理論與應用. 2017(10)
[8]復雜網(wǎng)絡同步控制的研究進展[J]. 張崢,朱炫穎. 信息與控制. 2017(01)
[9]從單層網(wǎng)絡到多層網(wǎng)絡——結(jié)構(gòu)、動力學和功能[J]. 陸君安. 現(xiàn)代物理知識. 2015(04)
[10]復雜網(wǎng)絡上動力系統(tǒng)同步的研究進展Ⅱ——如何提高網(wǎng)絡的同步能力[J]. 趙明,周濤,陳關(guān)榮,汪秉宏. 物理學進展. 2008(01)
本文編號:3231756
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