复杂动态网络镇定及同步问题论文

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1、摘要近年来，复杂动态网络系统在控制理论领域得到了广泛的关注．复杂动态网络是指很多子系统按照一定的网络结构连接起来所构成的一个大的动态系统，其子系统之间沿着网络通道进行信息的传递与反馈控制．复杂动态网络系统理论可以看做传统的大系统理论的进一步发展，本文的研究结果分为两个方面．一是研究了一类具有有向圈图结构的复杂动态网络在协调控制下的镇定和同步问题，给出了问题可解的充分条件，得到了具体的镇定和同步协调控制器的设计方法．目前关于没有自反馈的协调控制的研究结果主要集中在两个互联子系统的镇定情形，而本文所得结果是针对多个子系统的情形，并且同时研

2、究了镇定和同步问题．因此本文在复杂动态网络的协调控制领域进行了新的有益探索．另一方面，研究了一类离散复杂系统基于网络信息反馈的稳定性、镇定及鲁棒镇定问题，得到了基于线性矩阵不等式及网络特性的新的充分条件，并给出了具体的控制器的设计方法．最后，为了验证理论结果的正确性和控制器的有效性，关于两方面的研究结果，都给出了具体数值仿真例子．关键词：复杂动态网络；协调控制；稳定性；镇定；同步AbstractComplexdynamicalnetworksystemshaveattractedgreatattentionfromre-searche

3、rsinthecontrolcommunityinrecentyears，whichareakindoflarge-scalesystemscomposedbymanysubsystemsconnectedbynetworks．Throughthenetworks，theinformationtransmissionandfeedbackcontrolarereahzed．Corn-plexsystemtheorycanberegardedasageneralizationoftheclassicallarge-scalesystem

4、theoryandfocusonthefeedbackcontrolthroughnetworksandtheef-fectsofnetworksonstability．Theobtainedmainresultsincludetwoparts．OnepartisOnthestabilizationandsynchronizationproblemsviaharmoniccontrolforaclassofcomplexdynamicalnetworkswithadirectedcycletopology．Fortheharmonic

5、controlwithoutself-feedback，theexistingresultsfucusonthesta-bilizationproblemfortheinterconnectedsystemscomposedbytwosubsystems．However，inthisdissertation,theharmoniccontrolisconsideredforcomplexdynamicalnetworkscomposedofmultiplesubsystemsandboththestabilizationandsync

6、hronizationproblemsareaddressed．Theotherpartisonstability，stabilizationandrobuststabilizationproblemsvianetworkinformationfeedbackforaclassofdiscretecomplexdynamicalnetworksystems．Somenewsufficientconditionsbasedonlinearmatrixinequalitiesandnetworkpropertiesareob·tained

7、andconcretedesignmethodsofthecontrollersaregiven．Finally,tovali-datethecorrectnessofthecIbtainedtheoreticalresultsandtheeffectivenessofthecontrollers，somenumericalsimulationexamplesaregiven．Keywords：Complexdynamicalnetworks；Harmoniccontrol；Stability；Stabilization；Synchr

8、onization．第1章绪论及预备知识§1．1复杂动态网络系统理论的发展、现状及存在的问题复杂动态网络系统是指多个子系统按照一定的网络结构进行连接所构成的一个大的动态系统．子系统之间的信息传递及反馈是沿着网络连接通道进