基于事件触发的有向复杂动态网络同步控制

摘要

复杂动态网络与现代的日常生活息息相关。同步化作为复杂动态网络最重要的集群行为，在激光系统、超导系统材料和通信系统等领域，同步行为都起着举足轻重的作用。由于混沌系统拥有理想的动力学行为，人们常常在研究复杂网络同步现象时，把其中的独立节点用混沌系统代替。此外，现实世界中的复杂网络是一个非常复杂的网络，其网络拓扑结构也不一定是对称的。一般地，研究的复杂网络通常按照时间上连续的发送信息。但是节点与节点之间耦合并不一定是连续信号，而是在某些时刻发生耦合的离散信号。耦合的时间点正是由本文重点研究的事件触发机制决定的，这种机制增加了触发器，在系统上比传统的周期性发送方式更加复杂，但是在这种触发机制下，系统能够调整采样时刻，从而避免了不必要的通信。
　　本文基于Lyapunov稳定性理论，结合事件触发器的联合设计，给出网络中各节点收发数据的准则，在此准则下有向网络达到同步的目的，验证事件触发方式在网络资源利用上的优点。
　　本文主要的工作如下：
　　一、针对有向的复杂动态网络，利用每个节点状态的采样数据设计集中式和分布式事件发生器的触发规则，同时利用输入-状态稳定性（Input-StateStable, ISS）理论，提出状态耦合的有向复杂动态网络同步控制规则，以及事件触发机制在网络同步上的表现。
　　二、针对有向的复杂动态网络，基于Lyapunov-Krasovskii理论，采用时延系统分析方法，设计研究较新的事件触发器设计准则和复杂动态网络同步控制规则，并且该规则适用于存在时延的有向复杂动态网络，最后比较设计出的事件触发准则的效率。
　　三、针对有向复杂动态网络独立节点中存在噪声，基于 Lyapunov-Krasovskii理论和?H控制理论，研究触发器设计准则和复杂动态网络同步控制规则。

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专用术语注释表

第一章 绪论

1.1引言

1.2事件触发影响下复杂动态网络同步的国内外研究现状

1.3本文的内容安排

第二章 基于输入状态稳定方法分析事件触发机制下的有向复杂动态网络同步

2.1引言

2.2网络模型和描述

2.3有向复杂动态网络的同步控制

2.4集中式事件触发机制下的有向复杂动态网络同步

2.5分布式事件触发机制下的有向复杂动态网络同步

2.6数值仿真结果

2.7本章小结

第三章 基于时滞方法分析事件触发机制下的有向复杂动态网络同步

3.1引言

3.2问题描述

3.3基于时滞方法分析事件触发机制下的有向复杂网络同步设计

3.4数值仿真结果

3.5本章小结

第四章 基于H∞控制分析事件触发机制下的有向复杂动态网络同步

4.1引言

4.2问题描述

4.3 H∞性能分析扰动影响下有向复杂动态网络的同步

4.4数值仿真结果

4.5本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢