具有混合时滞的复杂有向网络系统的非周期间歇控制研究

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同步是复杂网络系统上一种最常见的群体行为.考虑到网络同步对于揭示自然界中的诸多现象和分析神经元网络的作用机理等都有着深远意义,因此复杂网络系统的同步受到了不同领域学者的广泛关注.此外,时滞是自然界和人类社会中普遍存在的一种客观现象.一般而言,网络系统中存在两种时滞类型:内时滞和耦合时滞.鉴于间歇控制在实际应用中降低控制成本和易于实现的优势,本文利用非周期间歇控制方案,探讨了两类具有混合时滞的有向网络系统的全局同步问题.主要研究内容包括以下两个方面:首先,利用非周期间歇控制策略,研究了一类具有内时滞和分布时滞耦合的复杂有向网络系统的全局同步问题.基于反证法和数学归纳法,推导出一些保证此类时滞有向网络系统实现全局同步的充分条件.不同于现有的结果,我们的控制方案为控制周期可变的非周期间歇控制,这种控制方案扩大了间歇控制策略的实际应用范围.最后,通过数值模拟验证了所得理论结果的正确性.然后,讨论了一类由恒定耦合、离散时滞耦合和分布时滞耦合组成的混合耦合的时滞网络系统牵制同步的间歇控制问题.通过组合牵制策略和非周期间歇控制方案,得到了一些确保所研究的时滞网络系统实现全局同步的判定准则.此外,为了减少间歇反馈控制增益,我们还提出了一种自适应间歇牵制控制策略,并通过构造一个分段连续的李雅普诺夫函数,严格证明了该控制策略的有效性.同时,我们还给出了一种可行的牵制节点选择方案以确定应优先选择哪些节点进行控制.最后通过数值例子阐明了所提出的控制方法的有效性。
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