基于关键节点的复杂网络牵制控制研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:netwanderchf
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复杂网络同步问题可解释诸多物理现象并具有广泛的潜在应用,所以该问题近年来受到广泛关注。大多数情况下,复杂网络无法自身实现同步,这就需要设计有效的控制方法使之同步。在众多控制方法中,牵制控制方法在针对大规模网络上有巨大优势。然而针对复杂网络的牵制控制研究至今仍存在诸多不足,本文在前人研究的基础上,对基于关键节点的复杂网络牵制控制问题进行了深入的研究,主要研究工作如下:(1)利用牵制控制方法实现了具有节点时滞项、节点无时滞项、时滞耦合项、无时滞耦合项和外界干扰项的更一般的复杂网络模型的同步。该模型中的耦合时滞边的耦合强度和无时滞耦合边的耦合强度可不同,含时滞耦合边的内、外耦合矩阵和无时滞耦合边的内、外耦合矩阵也可不同。本文利用在关键节点上施加牵制控制器的方法实现了该网络模型的同步,并给出了网络实现同步的充分条件。(2)其次,本文针对更一般的含无界双时滞的复杂网络模型,研究了在该网络模型下牵制控制器的μ一致性问题。该无界双时滞模型可同时含有无界节点系统时滞和无界耦合时滞,且节点系统时滞无需同耦合时滞相等。该模型所采用的耦合强度为固定耦合强度,使网络模型更贴近于现实网络模型。本文在关键节点上施加牵制控制器,实现了该无界双时滞网络模型的μ一致性同步,并给出了实现μ一致性同步的充分条件。(3)针对无向无权网络,提出了新的牵制控制节点选择策略以选择出关键节点。通过数学证明,给出了该策略实现网络同步的充分条件,并将其与已有的牵制控制策略进行比较。(4)针对有向加权网络,提出了四种牵制控制节点选择策略以选择出网络中的关键节点。本文不仅在理论上证明了所提出的牵制控制策略的有效性,同时给出了各策略令网络实现同步的充分条件。通过三种不同的可评价同步性能的指标,对比了四种牵制控制策略。
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