一类复杂网络同步问题的研究

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近来,对复杂网络的研究引起了越来越多的兴趣,它与许多现实网络密切相关,具有广泛的应用前景。本文主要研究了复杂动态网络的同步问题,一方面以一般的复杂动态网络模型为基础,设计出一套脉冲牵制控制方案使其达到同步。然后通过数值模拟与理论分析研究了脉冲控制下复杂动态网络的同步机制。另一方面研究了连续时间线性耦合的超混沌无标度动态网络的同步。主要工作如下: 第一部分利用脉冲牵制控制方法,成功的实现了复杂动态网络的混沌同步。首先基于Lyapunov 稳定性理论证明了该方案的可行性,得出达到同步所应满足的条件。然后通过数值模拟实验,得出了脉冲控制下网络的同步速度与耦合强度、网络结构和脉冲参数之间的关系。并且比较了三种不同的控制方式,发现在控制相同数目的节点时,控制度最大的节点效果最好。最后从拓扑结构角度讨论了脉冲控制下两种最常见的网络模型小世界和无标度网络的同步特性。 第二部分研究了连续时间线性耦合的超混沌无标度动态网络的同步问题,并基于汪-陈引理分析了系统的稳定性。数值模拟显示在某些很弱的耦合强度下,无标度动态网络仍可以达到同步,从而解释了为什么现实许多网络在弱耦合下仍具有很强的同步趋向。
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