随机多层复杂网络的同步与控制
发布时间：2021-06-15 21:00
由于复杂网络在计算机、生物信息、通信安全和社会科学等领域的广泛应用,现已成为一个研究热点.而在复杂网络相关研究中,同步研究具有十分重要的理论价值和应用价值.此外,伴随着近年来网络时代的发展,传统的单一网络已不足以刻画现实复杂系统,相关研究需要深入到多层网络.本文拟研究几类多层复杂网络上带混沌现象和时变时滞的随机动力系统的同步及控制问题,建立随机多层复杂网络系统达到相关同步的充分条件.本文涉及到的多层复杂网络有两类,第2、3章模型是由多个子网络表达不同功能或结构的多层复杂网络,节点在不同层上的状态是一样的;第4、5章模型是由两个子网络表达不同功能或结构的双层复杂网络,节点在不同层上的状态是不同的.涉及到的控制器有:状态反馈控制器、自适应状态反馈控制器、牵制控制器和脉冲控制器.使用到的主要控制理论分析工具来自动力系统理论、矩阵论、图论和计算机模拟仿真等,如:Lyapunov稳定性理论、LaSalle不变原理、线性矩阵不等式、脉冲型Halanay不等式、Matlab及其LMI工具箱等.研究的同步类型有:内同步、外同步、层内同步、几乎处处同步、指数同步等.此外对各主要结论都设计了数值例子,并利...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２洛伦茨系统随时间变化的演化图??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Aperiodically intermittent stochastic stabilization via discrete time or delay feedback control[J]. Lei LIU,Matjaz PERC,Jinde CAO. Science China（Information Sciences）. 2019(07)
[2]Comparative study on bifurcation control methods in a fractional-order delayed predator-prey system[J]. HUANG ChengDai,CAO JinDe. Science China（Technological Sciences）. 2019(02)
[3]A threshold effect of coupling delays on intra-layer synchronization in duplex networks[J]. TANG LongKun,LU JunAn,Lü JinHu. Science China（Technological Sciences）. 2018(12)
[4]Intra-layer synchronization in duplex networks[J]. 沈洁,汤龙坤. Chinese Physics B. 2018(10)
[5]Selecting pinning nodes to control complex networked systems[J]. CHENG ZunShui,XIN YouMing,CAO JinDe,YU XingHuo,LU GuoPing. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[6]Traffic network equilibrium problems with demands uncertainty and capacity constraints of arcs by scalarization approaches[J]. CAO JinDe,LI RuoXia,HUANG Wei,GUO JianHua,WEI Yun. Science China（Technological Sciences）. 2018(11)
[7]随机复杂网络同步控制研究进展综述[J]. 任红卫,邓飞其. 控制理论与应用. 2017(10)
[8]复杂网络同步控制的研究进展[J]. 张峥,朱炫颖. 信息与控制. 2017(01)
[9]从单层网络到多层网络——结构、动力学和功能[J]. 陆君安. 现代物理知识. 2015(04)
[10]复杂网络上动力系统同步的研究进展Ⅱ——如何提高网络的同步能力[J]. 赵明,周涛,陈关荣,汪秉宏. 物理学进展. 2008(01)
本文编号：3231756
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２洛伦茨系统随时间变化的演化图??
?第２章时滞随机多层复杂网络的内同步控制分析???参数?ａ?＝?６，?６?＝?１０／３，?ｍ〇?＝?—１／７，?７７７＾?＝?２／７？可以验证，此时假设（Ｈ１）中，??Ｍ！?＝?（２７／７）２，?Ｍ２?＝?０．??．３０．?、－??、‘《１……．－…－Ｗ，’??（ａ）?（ｂ）??图２．１?—个有Ｍ?＝?２层以及；Ｖ?－：?１００个节点的多层复杂网络：（ａ）第一层：一个Ｗａｔｔｓ－??Ｓｔｒｏｇａｔｚ小世界网络；（ｂ）第二层：一个正则图．??例２．１多层复杂网络上时滞随机动力系统的同步数值例子??考虑一个有Ｍ?＝?２层以及７Ｖ?＝?１００个节点的多层复杂网络，如图２．１所示．??第一层是一个Ｗａｔｔｓ－Ｓｔｒｏｇａｔｚ小世界网络Ｍ，其初始度ｄ?＝?４，重连概率ｐ?＝?０．３，由??此所得的网络拉普拉斯矩阵去掉首行首列后的矩阵的最大特征值＝?９．５８２９．??第二层是一个度为ｄ?＝?６的正则图，此时乂２）?＝?８．６２４３．显然总体误差函数可以??定义为??／?Ｎ?ｎ?＼?：／２??ｉｉｅ⑷丨丨＝（⑴－？⑴）２??＼ｉ＝２?ｊ＝ｌ?／??进而，我们取?＿〇１?＝?＿〇２?＝?７■⑷＝〇＿５，系统（２．２）中?⑴，２：ｉ（ｉ?—?Ｔ））＝??（０．０２而⑷，Ｏ．Ｏｌｘ办—〇）．故假设（Ｈ２）中迅＝０．０２２夂，ｉ？２?＝?０．０１２／？．??利用Ｍａｔｌａｂ中的ＬＭＩ工具箱，选择Ｃｌ?＝?ｃ２?＝?０．５并求解（２．１１）与（２．１２），??则我们的多层复杂网络达到了几乎处处同步，如图２．２所示．此外图２．３给出了网??络第１节点状态向量前两个分量的演化图．??然而，若Ｃｌ?＝?０．５，ｃ２?＝?０．８
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Aperiodically intermittent stochastic stabilization via discrete time or delay feedback control[J]. Lei LIU,Matjaz PERC,Jinde CAO. Science China（Information Sciences）. 2019(07)
[2]Comparative study on bifurcation control methods in a fractional-order delayed predator-prey system[J]. HUANG ChengDai,CAO JinDe. Science China（Technological Sciences）. 2019(02)
[3]A threshold effect of coupling delays on intra-layer synchronization in duplex networks[J]. TANG LongKun,LU JunAn,Lü JinHu. Science China（Technological Sciences）. 2018(12)
[4]Intra-layer synchronization in duplex networks[J]. 沈洁,汤龙坤. Chinese Physics B. 2018(10)
[5]Selecting pinning nodes to control complex networked systems[J]. CHENG ZunShui,XIN YouMing,CAO JinDe,YU XingHuo,LU GuoPing. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[6]Traffic network equilibrium problems with demands uncertainty and capacity constraints of arcs by scalarization approaches[J]. CAO JinDe,LI RuoXia,HUANG Wei,GUO JianHua,WEI Yun. Science China（Technological Sciences）. 2018(11)
[7]随机复杂网络同步控制研究进展综述[J]. 任红卫,邓飞其. 控制理论与应用. 2017(10)
[8]复杂网络同步控制的研究进展[J]. 张峥,朱炫颖. 信息与控制. 2017(01)
[9]从单层网络到多层网络——结构、动力学和功能[J]. 陆君安. 现代物理知识. 2015(04)
[10]复杂网络上动力系统同步的研究进展Ⅱ——如何提高网络的同步能力[J]. 赵明,周涛,陈关荣,汪秉宏. 物理学进展. 2008(01)
本文编号：3231756
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