復(fù)雜系統(tǒng)的同步與控制.pdf

1、自然界和人類社會(huì)中廣泛存在著復(fù)雜系統(tǒng)，而復(fù)雜系統(tǒng)可通過各種各樣的網(wǎng)絡(luò)來描述。隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和高科技等科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的研究引起了國內(nèi)外不同學(xué)科的高度重視。
　　 20世紀(jì)末，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究受到自然科學(xué)與工程各個(gè)領(lǐng)域研究者越來越多的關(guān)注，成為近年來研究的一個(gè)熱點(diǎn)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是具有復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)行為的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的同步行為是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中一種常見的現(xiàn)象。近幾年來，復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步研究問題已經(jīng)

2、取得了迅速發(fā)展。另外，由于多自主體系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用以及合作與協(xié)調(diào)控制問題的深入研究，多自主體的一致性和群集問題的研究發(fā)展迅速，無論在理論上還是在應(yīng)用上都取得了豐碩的成果。本文研究了復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步問題，多自主體的一致性和群集問題。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新研究內(nèi)容有：
　　 1.研究了復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)同步問題。首先設(shè)計(jì)了自適應(yīng)控制器，使一類時(shí)延不確定復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)同步，進(jìn)一步研究了當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)含有未知參數(shù)時(shí)的自適應(yīng)同步問題。<

3、br>　　 2.提出了一種具有異質(zhì)節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型。在這種模型中網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)力系統(tǒng)可以是不同的，對該模型的同步控制問題進(jìn)行了研究。
　　 3.研究了時(shí)延復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的同步問題。設(shè)計(jì)了一個(gè)主動(dòng)控制器控制一些時(shí)延復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)同步。另外，給出了一種使時(shí)延動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)達(dá)到全局同步的判定方法，該方法不需要線性化。
　　 4.研究了具有主動(dòng)領(lǐng)導(dǎo)者(Leader)和有向拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多自主體的一致性(cons-ensus)。分別對

4、不帶時(shí)延和具有時(shí)延的多自主體模型進(jìn)行了研究。通過對自主體設(shè)計(jì)局部控制器和對leader的狀態(tài)進(jìn)行觀測，得出當(dāng)網(wǎng)絡(luò)具有全局可達(dá)的節(jié)點(diǎn)時(shí)，自主體可以跟蹤上leader的一些條件。還研究了高維leader下的有時(shí)延多自主體系統(tǒng)的一致性。
　　 5.研究了保持連通性的多自主體的群集(flocking)問題。對具有虛擬leader的群集行為進(jìn)行了研究，多自主體的速度可以跟蹤上leader的速度，自主體之間可以避免碰撞。另外還提出了一種新的