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在人类社会发展的整个进程里,存在大量复杂关系,而在不同的领域中,这些复杂关系也不大相同。经过人们的长期研究发现,正是由于这些复杂的关系存在,才使这些貌似无关的个体单元彼此紧密相连,最终形成网络。复杂网络与我们的生存和发展密切相关,从人际关系网到公交路线网,从Internet到神经网络等等,复杂网络无时无刻不影响着我们的生活。因此有关复杂网络的结构、内部特性、同步行为等问题的深入研究和科学探索是非常必要的。随着复杂网络研究的兴起,复杂网络的同步问题越来越多的受到了人们的关注,已成为当前物理学、信息科学、自动化、生物科学、保密通信等其它重点科学领域研究的热点问题。
本文首先从复杂网络的概况入手,对复杂网络的一些重要特性做了简单介绍。接着对同步的模型、研究现状以及意义等相关内容做了进一步研究,使我们对复杂网络的同步问题有了初步的了解。然后对一类涡卷混沌电路通过内部耦合实现混沌同步的实验进行了理论分析,并将该同步理论进行了推广,提出了一种以混沌电路系统作为节点的双向环形复杂网络的混沌同步方法。以该涡卷混沌电路作为网络节点构成的环形网络为例进行了仿真模拟,发现整个网络存在稳定的混沌同步现象,此方法可以实现任意混沌系统作为节点的网络混沌同步,而且网络的同步代价小,具有一定的普适性和推广性。此外,本文还针对一类参量未知的混沌电路系统构成结构不确定的网络进行了相关研究。选择了适当的滑模面,通过对未知参量的识别和滑模控制器的设计,最终实现了整个网络对外部信号的追踪同步。仿真结果表明,网络中所有的状态变量同步追踪了外部输入信号的轨迹,验证了该同步方法的有效性。