復雜系統(tǒng)的同步與控制.pdf

1、自然界和人類社會中廣泛存在著復雜系統(tǒng)，而復雜系統(tǒng)可通過各種各樣的網(wǎng)絡來描述。隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)和高科技等科學技術的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡的研究引起了國內(nèi)外不同學科的高度重視。
　　 20世紀末，復雜網(wǎng)絡的研究受到自然科學與工程各個領域研究者越來越多的關注，成為近年來研究的一個熱點。復雜網(wǎng)絡是具有復雜拓撲結構和動力學行為的大規(guī)模網(wǎng)絡。復雜動態(tài)網(wǎng)絡系統(tǒng)的同步行為是自然界和工程技術領域中一種常見的現(xiàn)象。近幾年來，復雜動態(tài)網(wǎng)絡的同步研究問題已經(jīng)

2、取得了迅速發(fā)展。另外，由于多自主體系統(tǒng)的廣泛應用以及合作與協(xié)調(diào)控制問題的深入研究，多自主體的一致性和群集問題的研究發(fā)展迅速，無論在理論上還是在應用上都取得了豐碩的成果。本文研究了復雜動態(tài)網(wǎng)絡的同步問題，多自主體的一致性和群集問題。本文的主要創(chuàng)新研究內(nèi)容有：
　　 1.研究了復雜動態(tài)網(wǎng)絡的自適應同步問題。首先設計了自適應控制器，使一類時延不確定復雜動態(tài)網(wǎng)絡實現(xiàn)同步，進一步研究了當網(wǎng)絡節(jié)點的動力系統(tǒng)含有未知參數(shù)時的自適應同步問題。<

3、br>　　 2.提出了一種具有異質節(jié)點的復雜動態(tài)網(wǎng)絡模型。在這種模型中網(wǎng)絡節(jié)點的動力系統(tǒng)可以是不同的，對該模型的同步控制問題進行了研究。
　　 3.研究了時延復雜動態(tài)網(wǎng)絡的同步問題。設計了一個主動控制器控制一些時延復雜動態(tài)網(wǎng)絡實現(xiàn)同步。另外，給出了一種使時延動態(tài)網(wǎng)絡達到全局同步的判定方法，該方法不需要線性化。
　　 4.研究了具有主動領導者(Leader)和有向拓撲結構的多自主體的一致性(cons-ensus)。分別對

4、不帶時延和具有時延的多自主體模型進行了研究。通過對自主體設計局部控制器和對leader的狀態(tài)進行觀測，得出當網(wǎng)絡具有全局可達的節(jié)點時，自主體可以跟蹤上leader的一些條件。還研究了高維leader下的有時延多自主體系統(tǒng)的一致性。
　　 5.研究了保持連通性的多自主體的群集(flocking)問題。對具有虛擬leader的群集行為進行了研究，多自主體的速度可以跟蹤上leader的速度，自主體之間可以避免碰撞。另外還提出了一種新的