具有时延的复杂网络状态估计

发布时间：2017-10-25 16:32

  本文关键词：具有时延的复杂网络状态估计

  更多相关文章： 复杂动态网络 降维状态估计 时变时延 保性能控制 H?性能指标

【摘要】：在实际的复杂网络中,为了有效地实施系统监控、系统调节及故障诊断等,及时了解网络的状态信息显得尤为重要。但通常网络的所有状态信息未必都可以测量到,只有系统的部分信息(或输出)能被直接测量,那么如何利用系统的部分输出信息来确定网络的其它状态信息就是网络的状态估计问题。关于复杂网络的状态估计方面的研究刚刚起步。本文着重研究时延复杂网络的状态估计,主要内容如下:一、分别研究状态耦合和非线性耦合时延复杂网络的降维状态估计问题。在实际网络中,节点的部分状态是可以通过节点的输出量直接获得的,这部分状态是无需进行估计的。与全维估计器相比,降维估计器维数较低,结构简单。根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式,给出了复杂动态网络降维状态估计器存在的充分条件和设计准则。最后,分别对BA无标度网络和小世界网络进行仿真,验证所设计估计器的有效性。二、考虑实际网络中存在扰动,针对一类多时变时延的复杂动态网络,设计了一种鲁棒降维状态估计器。同时,考虑了网络节点中存在的扰动,在保证误差系统稳定的基础上,状态估计满足?H性能指标。利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式,给出了复杂动态网络的鲁棒降维状态估计器存在的充分条件和设计准则。最后,通过数值仿真验证了所设计的降维估计器的有效性。三、研究输出耦合时延复杂动态网络的保性能状态估计问题。由于网络中只有部分节点状态可知,考虑网络节点间通过输出量实现耦合。考虑到状态估计性能会因时延而恶化,设计了一种保性能状态估计器,不仅使误差系统稳定,还保证因时延而引起的状态估计性能恶化不超过某个上界值。利用Lyapunov函数和线性矩阵不等式的方法,给出了复杂动态网络的保性能状态估计器存在的充分条件和设计准则。并通过数值仿真验证状态估计器设计准则的有效性。
【关键词】：复杂动态网络 降维状态估计 时变时延 保性能控制 H?性能指标
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O157.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 专用术语注释表9-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 复杂网络同步的研究现状10-12
• 1.3 时延系统稳定性的研究现状12-13
• 1.4 时延复杂网络的状态估计研究现状及研究意义13-14
• 1.5 本文主要研究内容14-16
• 第二章 复杂网络及时延系统的基本知识16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 典型的复杂网络模型16-19
• 2.2.1 规则网络17
• 2.2.2 随机网络17-18
• 2.2.3 小世界网络18-19
• 2.2.4 无标度网络19
• 2.3 时延系统的基本知识19-23
• 2.3.1 时延系统相关概念20
• 2.3.2 稳定性相关概念20-21
• 2.3.3 时延系统的稳定性分析方法21-23
• 2.4 预备知识23-25
• 2.4.1 线性矩阵不等式23-24
• 2.4.2 若干定义及引理24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 时延复杂网络的降维状态估计26-41
• 3.1 引言26
• 3.2 状态耦合时延复杂网络的降维状态估计26-33
• 3.2.1 问题描述26-27
• 3.2.2 降维状态估计器的设计27-29
• 3.2.3 主要结论29-30
• 3.2.4 数值仿真实例与分析30-33
• 3.3 非线性耦合时延复杂网络的降维状态估计33-40
• 3.3.1 问题描述33-34
• 3.3.2 降维状态估计器的设计34-36
• 3.3.3 主要结论36-38
• 3.3.4 数值仿真实例与分析38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 多时变时延复杂网络的鲁棒降维状态估计41-52
• 4.1 引言41
• 4.2 问题描述41-42
• 4.3 降维状态估计器的设计42-45
• 4.4 主要结论45-48
• 4.5 仿真分析48-50
• 4.6 本章小结50-52
• 第五章 输出耦合时延复杂网络的保性能状态估计52-62
• 5.1 引言52-53
• 5.2 问题描述53
• 5.3 保性能状态估计器的设计53-55
• 5.4 主要结论55-58
• 5.5 仿真分析58-61
• 5.6 本章小结61-62
• 第六章 总结与展望62-64
• 6.1 本文工作总结62
• 6.2 展望62-64
• 参考文献64-67
• 附录1攻读硕士学位期间撰写的论文67-68
• 致谢68

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本文编号：1094593