基于反饋控制與時(shí)滯分割的隨機(jī)切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步分析.pdf

1、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的誕生源于自然科學(xué)與社會(huì)科學(xué)中諸多系統(tǒng)的啟發(fā)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是由數(shù)量巨大的節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系共同構(gòu)成的。在過(guò)去幾十年來(lái)，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被進(jìn)行了大量的研究。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的同步，就是網(wǎng)絡(luò)隨著時(shí)間的推移，其所有節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)達(dá)到一致。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜化，影響復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步動(dòng)力學(xué)的因素也日益增多。在很多情況下復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的切換是不可避免。如今切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)已被廣泛的應(yīng)用到機(jī)器人控制等眾多領(lǐng)域，且其同步問(wèn)題受到越來(lái)越多地關(guān)注

2、。
　　本論文主要研究了基于反饋控制與時(shí)滯分割方法的馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步問(wèn)題。首先，采用反饋控制與M矩陣方法分析了一類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)均方指數(shù)同步，其次，從同步控制能耗的角度采用反饋控制研究了兩類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)均方指數(shù)同步，第三，利用反饋控制實(shí)現(xiàn)了一類具有部分未知轉(zhuǎn)移速率的馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有限時(shí)間同步，最后，借助時(shí)滯分割方法處理的一類具有混合時(shí)變時(shí)滯的馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)全局同步。具體而言，本論文的主要內(nèi)容如下：

3、
　　(1)基于反饋控制與M矩陣方法的一類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)均方指數(shù)同步。采用了反饋控制與M矩陣相結(jié)合的方法，分析了一類具有時(shí)變時(shí)滯和隨機(jī)噪聲的馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)均方指數(shù)同步動(dòng)力學(xué)。首先，提出了一類帶有時(shí)變時(shí)滯和隨機(jī)噪聲的馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型。其次，利用反饋控制與M矩陣方法，結(jié)合李亞普諾夫穩(wěn)定性理論，得到了其模型的均方指數(shù)同步充分條件。最后，通過(guò)算例說(shuō)明了所得到的理論結(jié)果的有效性。
　　(2)基于同步控制能耗與反饋控

4、制的兩類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)均方指數(shù)同步。從同步控制能耗的角度，采用線性負(fù)反饋控制策略研究了兩類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的均方指數(shù)同步問(wèn)題。首先，兩類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)被考慮。其次，為了從同步控制能耗的角度分析這兩類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的可控性，同步控制能耗與同步可控性分別被定義。第三，利用M矩陣性質(zhì)，李亞普諾夫穩(wěn)定性理論以及反饋控制技術(shù)，得到了這兩類馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的均方指數(shù)同步和全局同步的充分性條件。最后，通過(guò)算例說(shuō)明了所得到的理

5、論結(jié)果的有效性。
　　(3)基于反饋控制的一類具有部分未知轉(zhuǎn)移速率的馬爾可夫切換復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有限時(shí)間同步。主要研究了采用反饋控制實(shí)現(xiàn)了一類具有部分未知轉(zhuǎn)移速率以及時(shí)延和隨機(jī)噪聲的馬爾可夫切換的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有限時(shí)間全局同步問(wèn)題。通過(guò)采用隨機(jī)分析技術(shù)、矩陣?yán)碚摰鹊玫搅诉@類復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有限時(shí)間全局同步的充分條件。所得到的定理能夠有效地設(shè)計(jì)反饋控制器結(jié)構(gòu)參數(shù)和完成系統(tǒng)全局同步時(shí)間的計(jì)算。通過(guò)四個(gè)數(shù)值仿真與分析，說(shuō)明了理論結(jié)果的有效性。
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