离散时间复杂网络的状态估计

发布时间：2017-08-18 22:28

  本文关键词：离散时间复杂网络的状态估计

  更多相关文章： 复杂网络 噪声 数据丢包 状态估计 鲁棒保性能控制 牵制控制

【摘要】：网络实时监控和故障诊断往往需要网络的所有状态信息,而对于大规模复杂网络,测量网络中所有的节点状态是不现实的。这时,为获得复杂网络的所有节点状态,继而更好的了解网络的行为特征,我们需要通过已测节点输出对整个网络进行状态估计。本文的主要研究工作及取得的成果如下:(1)实际网络中存在着各种不确定因素如丢包、噪声等,而这势必会对复杂网络的状态估计产生影响。本文研究了传输过程中存在数据丢包和噪声干扰的情况下,节点状态耦合离散时间复杂网络的鲁棒保性能状态估计,旨在减小数据丢包和噪声干扰对状态估计的影响。利用Lyapunov稳定性理论与随机分析方法,以线性矩阵不等式的形式给出了鲁棒保性能状态估计器的设计准则。通过数值仿真,表明了设计方案的有效性。(2)在网络建模方面采用更符合实际工程应用的节点输出耦合复杂网络模型,针对现实网络在数据传输中存在丢包和噪声干扰的特点,设计一种鲁棒保性能状态估计器,旨在减小数据丢包和噪声干扰对状态估计的影响。利用Lyapunov稳定性理论与随机分析方法,以线性矩阵不等式的形式提出了鲁棒保性能状态估计增益矩阵存在的条件和设计准则,在满足状态估计误差均方指数收敛的前提下,能进一步使网络的状态估计满足一定的性能指标。通过仿真实例,表明了所设计的鲁棒保性能状态估计器可以有效地估计复杂网络的状态。(3)将牵制控制的方法运用到离散时间复杂网络的状态估计中。仅仅对网络中少部分节点施加反馈控制,以达到对整个复杂网络进行状态估计的目的,大大降低了状态估计的成本,更符合实际的工程应用。利用Lyapunov稳定性理论,给出了牵制控制状态估计器的设计准则。最后通过仿真实例,验证了所设计状态估计器的有效性和可行性。
【关键词】：复杂网络 噪声 数据丢包 状态估计 鲁棒保性能控制 牵制控制
【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10-14
• 1.1 引言10
• 1.2 复杂网络同步问题的研究现状10-11
• 1.2.1 复杂网络同步问题的描述10-11
• 1.2.2 复杂网络的同步判据11
• 1.2.3 不同网络拓扑结构对网络同步性能的影响11
• 1.3 复杂网络牵制控制同步的研究现状11-12
• 1.4 复杂网络状态估计的研究现状12-13
• 1.5 本文的主要研究内容13-14
• 第二章 复杂网络理论基础14-21
• 2.1 引言14
• 2.2 复杂网络与图14
• 2.3 复杂网络的主要参数14-16
• 2.3.1 平均路径长度15
• 2.3.2 聚类系数15-16
• 2.3.3 度与度分布16
• 2.4 几种典型的复杂动态网络模型16-18
• 2.4.1 规则网络16-17
• 2.4.2 随机网络17
• 2.4.3 小世界网络17-18
• 2.4.4 无标度网络18
• 2.5 复杂网络模型的两种节点耦合方式18-20
• 2.5.1 复杂网络节点状态耦合模型19
• 2.5.2 复杂网络节点输出耦合模型19-20
• 2.6 本章小结20-21
• 第三章 具有数据丢包和噪声的复杂网络鲁棒保性能状态估计21-36
• 3.1 引言21-22
• 3.2 问题描述22
• 3.3 状态估计器的设计22-25
• 3.4 主要结论25-30
• 3.5 数值仿真实例与分析30-35
• 3.5.1 仿真实例 130-33
• 3.5.2 仿真实例 233-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第四章 具有数据丢包和噪声的输出耦合复杂网络鲁棒保性能状态估计36-50
• 4.1 引言36
• 4.2 问题描述36-37
• 4.3 状态估计器的设计37-39
• 4.4 主要结论39-44
• 4.5 数值仿真实例与分析44-49
• 4.5.1 仿真实例 144-47
• 4.5.2 仿真实例 247-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第五章 离散时间复杂网络的牵制控制状态估计50-59
• 5.1 引言50
• 5.2 问题描述50-51
• 5.3 牵制控制状态估计器的设计51-52
• 5.4 主要结论52-54
• 5.5 数值仿真实例与分析54-58
• 5.5.1 小世界网络模型仿真54-56
• 5.5.2 最近邻耦合网络模型仿真56-58
• 5.6 本章小结58-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 引言59
• 6.2 展望59-61
• 参考文献61-64
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文64-65
• 致谢65

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