随机耦合的复杂动态网络控制

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复杂动态网络的控制是当今国内外复杂网络研究的热点之一。在实际的复杂动态网络中,由于网络拓扑结构模型的建立与真实结构的差异、环境的温度与湿度等外部条件的变化,节点之间通信的各种不确定因素的影响,复杂动态网络中的随机性因素是客观存在的,而且随机性因素对系统造成的影响是不可忽略的。因此,建立与实际情况尽量接近的随机复杂动态网络模型,并在根据具体问题变换模型的基础上,研究采用不同的分析方法与控制策略是有必要的。鉴于此,本文致力于研究随机耦合的复杂动态网络的控制问题,这对复杂网络的认识与应用有重要意义。本文主要研究内容如下:第一,设计了一种随机时延耦合复杂动态网络模型,将节点信息在传输过程中的时延描述成Markov链的形式,在考虑通信噪声的前提下,对全部节点施加控制,设计了一种新的控制策略,使复杂网络渐进稳定,并满足一定的H性能指标。利用Lyapunov稳定性理论与H控制方法,建立了控制器存在准则,并通过数值仿真进行验证。第二,设计了一种带有布朗噪声扰动的随机时延耦合复杂动态网络模型,时延描述成Markov链,采用牵制控制方法,设计了一种新的控制策略,使复杂网络渐进稳定。利用Lyapunov稳定性理论与It积分方程,建立了控制器存在准则,并通过数值仿真进行验证并探讨了耦合强度对控制的影响。第三,设计了一种随机丢包的复杂动态网络模型,将传输过程中发生延时的节点信息丢弃,时延描述成Markov链的形式,采用牵制控制方法,使复杂网络渐进稳定。利用Lyapunov稳定性理论,建立了控制器存在准则,通过数值仿真进行验证并探讨了数据丢包发生概率对控制的影响。
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