复杂网络的同步与一致性问题的研究

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本文主要探讨了复杂网络的协调性问题。神经网络也是复杂网络,混沌神经网络同步现象具有广泛的应用,如:保密通信、药化反应、生物系统等领域。此外分数阶微分系统具有良好的记忆和遗传特性,本文考虑了分数阶BAM神经网络的投影同步问题。基于分数阶微积分理论、不等式方法、分数阶比较原理得到了分数阶BAM神经网络的投影同步的充分条件。本文还研究了多智能体系统有限时间一致和一般非线性动力耦合网络的有限时间稳定。基于有限时间控制方法,分别设计了有限时间控制器,从而保证多智能系统有限时间一致和非线性动力耦合网络的有限时间稳定。全文共分为五章,主要内容如下:第一章,绪论部分介绍了复杂网络协调性的背景知识和全文的主要工作。第二章,讨论了带有离散时滞和分布时滞的分数阶BAM神经网络Mittag-Leffler投影同步。利用不等式方法、分数阶微积分理论分别讨论了反馈控制和自适应控制下的Mittag-Leffler投影同步问题。第三章讨论了具有参数扰动的不确定多智能体系统有限时间与固定时间一致性。众所周知,实际应用中的网络是存在噪声的以及网络拓扑是有向的,因此考虑有向拓扑和扰动是相当必要的。本文基于李亚普诺夫稳定性理论、矩阵分析方法得到了多智能体系统的有限时间一致的充分条件。第四章讨论了耦合网络在自适应控制和自适应牵制控制下系统的有限时间稳定问题。由于实际应用中复杂网络是由自身的节点动力学和其他节点间的相互耦合构成,为节约控制成本、减小网络的耦合强度,分别设计了自适应控制和自适应牵制控制协议,从而保证了耦合网络的有限时间稳定。第五章对全文的主要内容进行了总结,并对未来的研究方向提出了进一步的展望。
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