基于脉冲控制策略的复杂动态网络的同步研究

发布时间：2017-10-13 02:16

  本文关键词：基于脉冲控制策略的复杂动态网络的同步研究

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【摘要】：复杂动态网络(CDNs)描述的是由多个节点按一定拓扑结构耦合形成的大规模动态系统.同步行为是CDNs一种重要的集群行为.当CDNs本身不能实现同步时,对CDNs实施集群控制使其实现状态同步已成为复杂系统控制领域的重要研究课题.近几年,随着数字控制技术逐步替代模拟控制技术,基于离散时刻采样信息的脉冲控制技术已受到很多学者的关注.由于现有的分析方法主要是基于时不变的Lyapunov函数,无法充分发掘脉冲受控系统的混杂结构特征,所得到的同步结果具有一定的保守性,难以解决脉冲控制器综合和H∞控制问题.针对以上问题,本文引入脉冲时间依赖的加权Lyapunov函数/泛函,基于脉冲控制策略研究了CDNs的同步控制问题,取得了一系列新的结果.取得的主要结果如下：(1)基于分散脉冲控制策略研究了一类CDNs与给定目标信号之间的同步控制问题.首先将分散脉冲同步问题转化为同步误差系统的分散脉冲镇定问题.然后分别针对快变耦合时滞和缓变耦合时滞,引入加权脉冲时间依赖Lyapunov函数/泛函分析技术,基于线性矩阵不等式(LMIs)建立了分散脉冲同步准则.去掉了现有结果要求脉冲增益矩阵谱半径严格小于1的限制,并解决了分散脉冲控制器的综合问题.(2)基于分布脉冲控制策略研究了一类具有耦合时滞和干扰信号的CD-Ns的H∞同步问题.首先将分布脉冲H∞同步问题转化为具有较低维数的同步误差系统的脉冲H∞控制问题.对于快变耦合时滞情形,运用Razumikhin分析技术估计二次性能指标；对于缓变耦合时滞情形,运用时间依赖的Lya-punov泛函估计二次性能指标,建立了同步误差系统具有有限L2-增益的准则.在此基础上,对给定的L2-增益水平,提出了设计具有最小耦合力的分布脉冲H∞同步控制器的迭代算法.(3)研究了CDNs分布脉冲同步策略关于输入脉冲时滞鲁棒性问题.假设分布脉冲控制器存在输入时滞,引入脉冲时间依赖的Lyapunov函数,通过结合Razumikhin分析技术、Newton-Leibniz公式和凸组合技术,得到了关于较小的脉冲输入时滞鲁棒的分布脉冲同步准则.(4)研究了一类具有耦合时滞的CDNs的分布采样同步问题.引入采样时间依赖Lyapunov泛函,运用Jensen不等式处理积分项,建立了分布采样同步准则,并给出了设计具有最小耦合力的分布采样同步控制器的迭代算法.
【关键词】：复杂动态网络 脉冲同步 耦合时滞 脉冲输入时滞 分布采样控制 线性矩阵不等式
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O157.5
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 本文的研究内容与结构14-16
• 第2章 预备知识16-20
• 2.1 符号说明16
• 2.2 系统描述16-17
• 2.3 相关引理17-19
• 2.4 本章小结19-20
• 第3章 基于分散脉冲控制器的复杂动态网络的脉冲同步20-50
• 3.1 引言20-22
• 3.2 问题描述22-25
• 3.3 稳定性分析25-37
• 3.4 分散脉冲控制器设计37-41
• 3.5 数值例子与数值仿真41-48
• 3.6 本章小结48-50
• 第4章 基于分布脉冲控制的耦合时滞复杂动态网络的H_∞同步50-75
• 4.1 引言50-52
• 4.2 问题描述52-54
• 4.3 有限L_2增益分析54-66
• 4.3.1 假设(A4.2)成立时的有限L_2-增益分析55-62
• 4.3.2 假设(A4.3)成立时的有限L_2-增益分析62-66
• 4.4 分布脉冲控制器的优化设计66-69
• 4.5 数值例子与数值仿真69-74
• 4.6 本章小结74-75
• 第5章 分布脉冲同步控制相应于脉冲输入时滞的鲁棒性75-93
• 5.1 引言75-76
• 5.2 问题描述76-79
• 5.3 鲁棒稳定性分析79-85
• 5.4 时滞脉冲分布控制器的优化设计85-87
• 5.5 数值例子与数值仿真87-92
• 5.6 本章小结92-93
• 第6章 一类耦合时滞复杂动态网络的分布采样同步93-116
• 6.1 引言93-95
• 6.2 问题描述95-98
• 6.3 稳定性分析98-107
• 6.4 分布采样控制器的优化设计107-109
• 6.5 数值例子与数值仿真109-115
• 6.6 本章小结115-116
• 总结与展望116-118
• 参考文献118-124
• 致谢124-125
• 攻读硕士学位期间概况125

【参考文献】

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1 李忠奎;段志生;陈关荣;;Disturbance rejection and H_∞ pinning control of linear complex dynamical networks[J];Chinese Physics B;2009年12期

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本文编号：1022255