复杂动态网络自适应有限时间同步控制

本文利用自适应控制的方法,研究了复杂动态网络有限时间同步控制问题.针对网络的耦合权重已知和耦合权重未知两种情况,分别设计了相应的自适应控制器和参数自适应律.利用有限时间稳定性定理和Lyapunov稳定性理论,证明了复杂动态网络的误差动态系统是有限时间稳定的,并给出了同步过渡时间上界的估计.最后,利用数值算例验证了本文结论的有效性.     

时变复杂动力学网络的同步控制

研究时变复杂动力学网络的同步控制问题.假定网络模型中的同步轨迹及耦合配置矩阵、内部耦合矩阵的各元素均有界,当这些界值可以预估或不确定时,分别应用线性反馈控制和自适应反馈控制策略使该网络实现全局同步.通过构造Lyapunov函数,证明了对于任意初始状态的时变复杂动力学网络模型在相应的控制手段下总可以实现渐近同步.特别是设计的自适应反馈控制策略对网络的拓扑结构、节点间的耦合强度及时滞等因素表现出较强的鲁棒性.数值仿真证实了上述结论的有效性.     

奇异Lur'e网络的自适应牵制聚类同步控制

本文分别研究了由奇异和非奇异Lur''e系统组成的具有多种耦合方式时滞复杂动态网络的聚类同步问题. 通过设计一类牵制反馈控制器, 仅控制当前聚类中与其它聚类有直接连接的Lur''e系统, 从而有效减少控制器个数同时降低控制成本. 考虑到网络具有多种耦合方式, 本文合理构造Lyapunov 泛函, 并有效利用扇形条件、非线性函数类概念、S过程以及Lyapunov 稳定性定理等方法, 分别给出奇异和非奇异Lur''e 动态网络实现聚类同步的判定条件. 此外, 为有效节省控制成本, 针对控制强度设计一类自适应更新定律, 从而得到网络实现聚类同步的最优控制强度. 最后, 为了验证所得聚类同步判定条件和控制器的有效性, 对一类典型Lur''e网络聚类同步问题进行了数值仿真.     

具有时延性质的复杂网络牵制控制

该文主要是利用牵制控制方法对一类具有时延性质的复杂网络进行同步控制。该方法不同于最早的全局控制,仅是对网络中的部分节点进行控制。将这些节点的输出量的差值作为控制器从而达到等同于全局控制的效果。同时根据最新的网络结构可控原理计算出牵制控制所需要的最少节点数目,继而通过设定合适的Lyapunov函数,并基于稳定性和线性矩阵不等式等理论得出满足要求的控制器设计准则。最后,采用小世界模型进行仿真,进一步验证了结论的正确性。     

时变耦合复杂网络同步的自适应控制

应用自适应控制策略实现时变耦合复杂网络的同步。通过构造layapunov函数,证明了对于任意初始状态的时变耦合复杂动力学网络模型在相应的控制手段下总可以实现渐近同步,数值仿真证实了此控制策略的有效性。     

输出耦合的复杂网络自适应脉冲同步

应用自适应脉冲控制策略实现输出耦合复杂网络的同步.通过构造Lyapunov泛函,设计合适的自适应脉冲控器,并利用脉冲微分方程理论,建立了网络的同步准则.该准则保证了动态网络渐进同步于任意指定的网络中的单独节点的状态.数值模拟表明所得控制器的有效性.     

非线性耦合的复杂网络自适应同步

提出了一种通过非线性耦合的复杂网络自适应同步方案,方案具有自适应律简单和应用范围广等特点。证明了动力系统满足给定条件下,该同步方案同步,且同步解是局部和全局渐进稳定的。两个计算机仿真实例分别展示了在无标度网络和最近邻耦合网络上的同步误差变化趋势,验证了同步方案的有效性。     

具有随机耦合强度两个复杂网络的自适应同步

探究当耦合强度不是常数而是随机变化时,两个不同复杂网络是否能够达到同步。假设耦合强度满足正态分布,在随机耦合强度的数学期望和网络拓扑结构分别已知和未知的情况下,设计合适的非线性自适应控制器使得两个网络获得同步。与假定耦合强度是一个确定值的研究成果相比,该结论更具有一般性。数值仿真表明了该方法的可行性和有效性。     

多链接复杂网络指数同步的间歇事件触发控制

本文研究了基于间歇事件触发控制策略的延迟多链接复杂网络的指数同步问题, 设计了一种间歇动态事 件触发控制策略. 相比于间歇静态事件触发控制策略, 本文提出的控制策略是基于控制区间内的动态事件触发, 极 大地减少了事件触发次. 并且, 考虑的间歇控制的控制增益是自适应的, 这具有动态调整的作用. 基于图论和李雅 普诺夫方法, 本文给出了实现延迟多链接复杂网络指数同步的充分条件. 此外, 本文设计的控制策略能够排除Zeno 现象. 并且, 将理论结果应用于一类振子系统的指数同步问题. 最后, 文章给出相应的数值仿真来验证理论结果的有 效性和可行性.     

一种基于能量指数的复杂网络牵制控制策略

针对复杂大系统控制中,现有牵制控制策略仅依据拓扑结构而存在的不足和控制器设计中控制参数选择简单(视为常数)的问题,引入了能量指数的概念,提出一种新的牵制控制策略—–能量指数法.该方法同时考虑节点对于网络的贡献力和节点的网络特性,给出了引入能量指数后的网络动态模型描述,并将节点能量指数用于自适应控制器设计,得到了控制律设计新方法.与现有方法比较,所提方法可使系统收敛更快,更容易实现同步,从而表明基于能量指数的牵制策略和自适应控制器设计方法均是有效的,在电力、交通以及传染病防治等各种复杂网络中都具有实际应用价值.     

Pinning synchronization of complex delayed dynamical networks via generalized intermittent adaptive control strategy

In this paper, the problem of pinning synchronization for delayed complex directed networks via generalized intermittent adaptive control strategy is considered. First, a dynamical mode of delayed network is investigated. Second, a generalized intermittent adaptive control strategy which unified the traditional periodic intermittent control and the aperiodic case is introduced. Additionally, by constructing a piecewise Lyapunov auxiliary function and making use of piecewise analysis technique, some effective and novel criteria to ensure the global synchronization of delayed complex networks based on the designed control protocols are obtained. Finally, an example with numerical simulations is provided to demonstrate the validness of the theoretical results proposed scheme.     

Synchronization of complex networks with coupling delays via adaptive pinning intermittent control

The problem of exponential synchronization for a class of general complex dynamical networks with nonlinear coupling delays by adaptive pinning periodically intermittent control is considered in this paper. We use the methods of the adaptive control, pinning control and periodically intermittent control. Based on the piecewise Lyapunov stability theory, some less conservative criteria are derived for the global exponential synchronization of the complex dynamical networks with coupling delays. And several corresponding adaptive pinning feedback synchronization controllers are designed. These controllers have strong robustness against the coupling strength and topological structure of the network. Using the delayed nonlinear system as the nodes of the networks, a numerical example of the complex dynamical networks with nonlinear coupling delays is given to demonstrate the effectiveness of the control strategy.     

Adaptive aperiodically intermittent control for pinning synchronization of directed dynamical networks

In this paper, we investigate the pinning synchronization of directed complex network with time‐varying delay under the adaptive aperiodically intermittent control. First, the model of a directed complex network is established, the interaction graph of which is not required to contain a directed spanning tree, and for which an adaptive aperiodically intermittent feedback controller is well designed. In addition, based on the Lyapunov function method and linear matrix inequality technique, several asymptotical synchronization criteria are derived via an aperiodically intermittent strategy, which is superior to the periodical scheme. Moreover, the adaptive strategy providing the exponential convergence rate and the pinning algorithm demonstrating how to select pinned nodes are presented. Finally, numerical examples are provided to illustrate the effectiveness of the derived theoretical results.     

具有间歇耦合的复杂动态网络量化同步分析

讨论了基于量化控制信号的间歇耦合复杂动态网络的同步动力学,根据脉冲间隔周期和量化器的特征,并利用稳定性理论和 Razumikhin 定理,分别给出了含时滞和不含时滞下的复杂动态网络同步化准则.网络节点间在一系列分段周期内有耦合,耦合过程中控制作用通过“对数量化器”对同步误差的反馈控制瞬态信号进行量化.所得理论结果进一步应用于由 Chua 混沌系统为动力节点所构成的复杂动态网络,数值模拟表明了所获理论结果的有效性.     

Synchronization of uncertain complex dynamical networks via adaptive control

In this paper, synchronization of an uncertain dynamical network with time‐varying delay is investigated by means of adaptive control schemes. Time delays and uncertainties exist universally in real‐world complex networks. Especially, parameters of nodes in these complex networks are usually partially or completely uncertain. Considering the networks with unknown or partially known nodes, we design adaptive controllers for the corresponding complex dynamical networks, respectively. Several criteria guaranteeing synchronization of such systems are established by employing the Lyapunov stability theorem. Analytical and numerical results show that the proposed controllers have high robustness against parameter variations including network topologies, coupling structures, and strength. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

Cluster synchronisation of directed complex dynamical networks with nonidentical nodes via pinning control

In this article, we study the cluster synchronisation problem of directed complex dynamical networks through controlling some specific nodes. This method explains which nodes should be chosen as pinned candidates. Owing to the special structure of cluster network, the number of such nodes is extremely small. In our model, we consider a directed network whose nodes in different clusters are nonidentical. Then some sufficient conditions to guarantee cluster synchronisation in the coupled network are presented. Finally, numerical examples are given to verify our theoretical analysis.     

具有脉冲耦合复杂时滞动力网络的同步

考虑了一个具有脉冲耦合的复杂时滞动力网络的同步问题.基于脉冲时滞动力系统扩展的Halanay不等式,给出了网络同步的一个充分条件.所获结果表明,即使网络节点之间仅在一些离散时刻存在瞬时连接,网络仍然能够达到同步.进一步将所得结果应用于一个由混沌FHN神经元振子为动力节点所构成的一个无标度的动力网络,数值仿真结果表明了理...     

一种新的复杂动态网络学习控制的自适应同步算法

提出了一种新的具有未知时变参数复杂动态网络同步的自适应学习控制方法.运用重新参数化技术,设计周期时变参数的自适应学习律、常参数的更新律以及自适应控制策略确保同步误差渐近收敛.通过构造复合能量函数给出同步的一个充分条件.最后给出一个复杂网络的例子验证所提方法的有效性.