基于网络化控制的复杂动态网络同步研究

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复杂动态网络,指由大量动态节点以复杂的拓扑结构耦合而成的网络,因其在不同领域的广泛应用,于近年来引起了研究者们极大的兴趣。同步行为作为其最重要的集群行为之一,其典型应用包括多自主体一致性、混沌信号加密等问题,具有极大的研究价值。另一方面,网络化控制策略,近年来因其低成本、易调试、可远程控制等优点愈发受到研究人员的关注。复杂动态网络因其数据量庞大、节点的空间分布等特点而迫切的需要网络化、数字化的数据传输,尤其是基于事件触发机制的复杂网络同步研究,近年来取得了十分丰硕的成果。因此,本文围绕基于网络化控制策略的复杂动态网络同步问题展开研究,主要研究内容概括如下:1.研究了具有耦合时滞的复杂动态网络的采样同步问题。针对被广泛研究的耦合时滞复杂动态网络模型,设计了基于网络化传输的采样数据控制器。通过结合改进型双边环泛函方法、倒凸组合方法与Bessel–Legendre不等式,得到了具有更低保守性的同步条件。通过将上述控制方案应用于耦合蔡氏电路的同步问题并与现存成果进行对比,可以证明理论成果的有效性、实用性与优越性。2.研究了具有多时滞的半马尔科夫跳变复杂动态网络的动态事件触发同步问题。在传统模型的基础上,考虑了基于半马尔科夫切换的非固定拓扑结构与基于conic-type非线性描述的多时滞现象,提出了更具一般性与实用性的网络模型。设计了基于非均匀采样的动态事件触发控制器,使得有限的网络通信资源得到了充分的节省。通过将上述控制方案应用于耦合时滞反馈蔡氏电路的同步问题并将不同通信机制进行对比,可以证明理论成果的有效性、实用性与优越性。3.研究了具有时空演化特性的复杂动态网络的事件触发同步问题。不同于传统常微分方程模型,针对所考虑系统的时空演化特性,构建了基于抛物线偏微分方程的网络模型,将本研究的应用推广至各类反应扩散网络。基于空间点测量方法设计了事件触发双采样控制器,降低了系统的实现成本。通过将上述控制方案应用于耦合时滞神经网络的同步问题并与其他控制方法进行对比,可以证明理论成果的有效性、实用性与优越性。
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