随机复杂网络同步控制的研究

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近年来,随着复杂网络的应用越来越广泛,它受到了物理学、数学等领域的关注。在复杂网络的各种动力学行为中,同步一直是大家重点关注的现象,即网络中所有节点的状态趋近于同一轨迹。在现实世界中,同步出现在生活的各个角落,如互联网上的同步现象、通信网络中的数字或模拟信号的同步传输以及生物神经网络相关的同步。此外,在研究复杂网络同步的过程中不可避免的要考虑随机干扰对复杂网络的影响。因此,如何解决随机复杂网络的同步控制问题是一个具有深远意义和极具挑战的研究课题。本文将针对两类随机复杂网络系统,选取合适的控制方法进行同步控制的研究,具体内容概括如下:1、研究具有随机耦合的复杂网络保成本有限时间同步控制。首先,设计一个不包含符号函数的连续型控制器,使得该系统不仅在有限时间内达到同步,并且能克服大多数结果中的抖振现象,并且所设计的控制器可以保证所给的保成本函数最优的控制性能。其次,利用随机分析技术、Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)等方法给出同步误差系统的同步准则,并得到稳定时间的上界和最优保成本函数的上界。最后,通过仿真实例验证结果的有效性。2、研究具有未知非线性耦合强度和导数耦合的随机复杂网络的自适应同步控制。首先,为了处理非线性耦合强度,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊法,得到一组耦合强度恒定的T-S模糊复杂网络;然后,为了实现这个T-S模糊复杂网络的同步,设计一种合适的T-S模糊自适应控制器;其次,构造一个新的与导数耦合矩阵和导数耦合强度相关的模糊Lyapunov函数,利用随机分析技术和Lyapunov稳定性理论,给出保证同步误差系统实现均方指数稳定的充分条件;最后,通过仿真实例验证结果的有效性。
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