不同节点动态的复杂网络外部同步牵制控制

研究节点动态不同的两个复杂网络的外部同步问题。运用牵制控制方法,网络模型选取节点输出线性耦合模型,基于输出控制思想,设计结构简单的牵制控制器,对响应网络中的部分节点施加输出反馈控制,使得两个复杂动态网络达到外部同步,即实现响应网络与驱动网络的渐近同步。根据李雅普诺夫稳定性理论,推出相应的同步准则,得到控制器参数选择条件。仿真时,驱动网络和响应网络分别选取Lorenz系统和Lü系统,对全局耦合网络和最近邻耦合网络两个典型网络拓扑进行仿真,验证了所提方法的有效性。     

节点非线性耦合的复杂动态网络同步控制研究

文中研究节点状态非线性耦合的复杂动态网络的局部同步和全局同步的问题.不同于现有的这类网络的利用节点状态变量设计控制器进行同步控制的方法,提出了一种设计同步控制器的新方法,该方法只需利用网络节点输出变量构造控制器,使其达到同步,克服了现有方法利用节点状态变量设计控制器存在的不足,使控制器实现起来更加简单.利用 Lyapunov 方法给出这类复杂网络的同步准则,以 Lorenz 混沌映射作为复杂网络的节点进行数值仿真,研究表明,这种方法能够使节点状态非线性耦合的复杂动态网络达到同步,通过系统仿真,证明了文中所提方法的有效性     

时延复杂网络的自适应周期间歇同步控制

研究同时具有耦合时延和节点时延复杂网络的自适应周期间歇同步控制问题.运用 Lyapunov 稳定性理论,自适应控制、牵制控制和间歇控制方法,给出保证该时延复杂网络全局指数同步、且保守性更小的判定准则,并给出相应的自适应和牵制自适应间歇同步控制器设计,该控制策略对节点间的耦合强度和网络的拓扑结构等具有较强的鲁棒性.最后以时延非线性动力系统为节点对复杂网络进行数值仿真,验证了结论的正确性和有效性.     

变时滞复杂网络同步牵制保性能控制器设计

针对具有可变时滞的复杂网络系统,研究此类系统的同步保性能控制问题。为了使系统同步保性能,设计了一种动态反馈控制器;同时,由于复杂网络的节点较多,考虑到直接控制比较复杂,所以又研究了利用牵制控制使系统达到同步保性能控制的方法。主要运用Lyapunov稳定性理论并结合矩阵不等式处理方法,得出了具有可变时滞性复杂网络系统同步保性能控制器存在的充分条件。所设计的动态反馈控制器在保证系统的渐近稳定条件下使系统的性能指标满足一定的要求。最后给出两个数值仿真说明其有效性。     

功率驱动移动智能体网络的同步牵制控制研究

针对功率驱动移动智能体网络模型,研究其同步牵制控制问题.功率驱动移动智能体网络由平面上随机移动的智能体互相耦合组成,智能体间的耦合连接通过发射和接收载波而建立,由此构建的网络具有时变有向的拓扑结构.在快速切换条件下,对网络中随机选取的小部分智能体引入牵制控制能保证整个网络实现同步.理论结果表明,牵制控制能力由牵制功率密度决定,而与网络规模、牵制节点数以及发射功率分布无关.数值仿真验证了所得结论的有效性.     

双重时滞和非时滞耦合的复杂网络同步研究

为了更真实地仿真现实的网络世界和提高模型的适应性,研究一类具有双重时滞和非时滞耦合的复杂网络同步问题。不同于大多数研究中限定耦合矩阵满足耗散耦合条件,对耦合矩阵未添加任何限制。基于李雅普诺夫稳定性定理,结合线性矩阵不等式,利用广义模型中的等价转换和系数矩阵分解方法,引入自由矩阵,在驱动系统中设置非线性控制器,得到驱动系统与响应系统同步的充分条件。两个仿真例子选定了两个不同的拓扑结构,实验结果证明了定理的可行性和有效性。     

基于单向耦合法的不确定复杂网络间有限时间同步

针对具有不确定性的复杂网络有限时间同步问题, 提出一种新颖的单向耦合控制方法. 构建含有未知参量及未知拓扑结构的驱动?响应复杂网络模型, 考虑两个网络具有不同的节点数, 同时受到时变耦合时滞的影响, 并且网络内部分别具有不同的节点系统. 基于有限时间稳定性理论和线性矩阵不等式变换, 通过在响应网络中引入单向耦合项, 实现两个网络间的有限时间同步, 同时准确辨识未知参量及未知拓扑结构. 仿真实验验证所提同步方法的有效性, 对比实验结果表明所提方法在减少耦合数量的同时具有更快的同步速率及更小的波动范围.     

具有$1+N$节点的多重边赋权驱动响应 复杂网络复域函数投影同步

针对复数域上具有$1+N$节点的多重边赋权驱动响应复杂网络的函数投影同步问题,提出一种简单有效的控制方法.首先,构建$1+N$多重边赋权驱动响应复杂网络模型,网络节点为复混沌系统;然后,定义同步尺度函数为复变量,设计混合反馈控制器,并构造相应的正定函数,利用李雅普诺夫稳定性定理和线性矩阵不等式变换给出同步的充分条件.仿真结果验证了所提出方法的有效性,同时揭示了网络节点重边数对同步速度的影响.     

离散混沌网络系统中共同噪声诱导同步的条件

噪声普遍存在于各种真实系统和人造系统中,它对系统的同步动力学具有多重影响.本文探索外部噪声对高维离散复杂网络系统同步行为的积极作用.首先构建外部共同噪声驱动下两个参数相同、未耦合的离散混沌网络模型,然后利用Birkhoff遍历定理与矩阵论等相关理论,严格证明了噪声诱导两个离散混沌网络系统取得同步的充分条件,进一步借助于具体的混沌网络模型,利用数值仿真验证了理论分析的有效性.数值模拟的结果表明当网络模型参数满足理论分析的充分条件时,共同噪声可以诱导两个参数相同、未耦合的离散混沌网络在随机意义下取得同步,而且同步效果不依赖于复杂网络拓扑结构的选取.     

具有数据丢失的离散复杂动态网络H_∞控制

考虑到复杂动态网络节点之间的信息传输存在数据丢失和信道干扰的现象,利用Bernoulli随机序列描述数据丢失,得到离散复杂动态网络模型。在此模型基础上,基于Lyapunov稳定性理论和随机分析方法,提出了一种新的H∞控制方案,使得复杂动态网络的控制输出满足一定的H∞性能指标。该控制方案以线性矩阵不等式形式描述,给出了存在数据丢失时,离散复杂动态网络的H∞控制器设计准则。以20个节点的离散复杂动态网络为例,进行了数值仿真。仿真结果表明所设计的H∞控制器能够使耦合数据丢失的复杂动态网络均方渐近稳定,且满足一定的H∞性能指标。     

异结构不确定时变时滞复杂网络的外同步

本文研究了具有时间延迟的异结构不确定网络之间的外同步问题.基于Lyapunov稳定性理论,采用双向耦合自适应方法实现了两个结构互异的复杂网络之间的外同步.并且,网络的拓扑结构以及耦合强度也被同时确定.在数值模拟中,选取Van der Pol系统和Duffing系统作为网络节点进行仿真模拟,验证其理论结果的有效性.     

两个具有耦合时滞的分数阶复杂网络的延迟投影同步与参数辨识

研究两个具有耦合时滞的分数阶复杂网络的延迟投影同步与参数辨识的问题.首先,建立具有耦合时滞以及模型参数不确定分数阶复杂网络模型,并给出驱动网络与响应网络的延迟投影同步误差模型;其次,设计有效的控制器以及参数自适应律以实现两个网络之间的延迟投影同步与参数辨识,给出了实现延迟投影同步与参数辨识的充分条件,对该充分条件给出了...     

节点维数不同的神经网络系统的有限时间同步

研究了节点维数不同的神经网络系统的有限时间同步问题．假设动态神经网络有限时间同步的驱动系统和响应系统都是分别由不同维数的网络耦合而成的,即各系统中单个网络中节点数量不尽相同．然后给出不同维数的神经网络系统的网络模型,并对非线性反馈控制器进行设计,基于李亚普诺夫稳定性理论得到系统的有限时间同步的充分条件．数值算例证明了所提出的方法的有效性．     

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.     

Pinning adaptive synchronization of a general complex dynamical network

There are two challenging fundamental questions in pinning control of complex networks: (i) How many nodes should a network with fixed network structure and coupling strength be pinned to reach network synchronization? (ii) How much coupling strength should a network with fixed network structure and pinning nodes be applied to realize network synchronization? To fix these two questions, we propose a general complex dynamical network model and then further investigate its pinning adaptive synchronization. Based on this model, we attain several novel adaptive synchronization criteria which indeed give the positive answers to these two questions. That is, we provide a simply approximate formula for estimating the detailed number of pinning nodes and the magnitude of the coupling strength for a given general complex dynamical network. Here, the coupling-configuration matrix and the inner-coupling matrix are not necessarily symmetric. Moreover, our pinning adaptive controllers are rather simple compared with some traditional controllers. A Barabási-Albert network example is finally given to show the effectiveness of the proposed synchronization criteria.     

Crossed Synchronization of Multiple Subnets Complex Network System with Time‐Varying Delay

A dual‐time varying delay complex network system is formed by a plurality of sub‐networks. This paper discusses the crossed synchronization stability of such systems on the basis of crossed synchronization definition between the sub‐nets. By the Lyapunov stability theory with the Zero Theorem, we obtained a sufficient condition that a synchronization exponentially stable controller exists in the complex network system, with characteristic variable delay. The relationship between the complex network nodes are discussed, and the two nodes must be connected and can interact with each other so it has the actual coupling strength. Finally, combining the given conditions, a numerical simulation illustrates its effectiveness.     

Packet synchronization for synchronous optical deflection-routedinterconnection networks

Deflection routing resolves output port contention in packet switched multiprocessor interconnection networks by granting the preferred port to the highest priority packet and directing contending packets out other ports. When combined with optical links and switches, deflection routing yields simple bufferless nodes, high bit rates, scalable throughput, and low latency. We discuss the problem of packet synchronization in synchronous optical deflection networks with nodes distributed across boards, racks, and cabinets. Synchronous operation is feasible due to very predictable optical propagation delays. A routing control processor at each node examines arriving packets and assigns them to output ports. Packets arriving on different input ports must be bit wise aligned; there are no elastic buffers to correct for mismatched arrivals. “Time of flight” packet synchronization is done by balancing link delays during network design. Using a directed graph network model, we formulate a constrained minimization problem for minimizing link delays subject to synchronization and packaging constraints. We demonstrate our method on a ShuffleNet graph, and show modifications to handle multiple packet sizes and latency critical paths