一类输出耦合时延复杂动态网络故障诊断研究鄢

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1、物理学报摇粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇灾燥造援远园袁晕燥援员员渊圆园员员冤摇员员园圆园远鄢一类输出耦合时延复杂动态网络故障诊断研究覮赵岩岩摇蒋国平渊南京邮电大学自动化学院袁南京摇圆员园园园猿冤渊圆园员园年员圆月圆猿日收到曰圆园员员年猿月员园日收到修改稿冤摇摇文章针对一类输出耦合时延复杂动态网络模型袁考虑节点动力学参数未知的情况袁基于网络外部同步思想袁提出一种对该类复杂动态网络进行故障诊断的方法援利用节点的输出变量作为反馈变量设计控制器袁根据蕴赠葬责怎灶燥增稳定性理论袁推导网络达到外部同步的条件援该方法可以实时监控时延网络拓扑结构的变化情况袁对网络进行故障诊断

2、援通过仿真验证本文方法的有效性援关键词院复杂动态网络袁时延袁故障诊断袁节点参数孕粤悦杂院园圆援猿园援再赠使得两个网络达到外部同步援文献咱员猿暂仅仅考虑输员郾引言出耦合模型存在时延情况袁提出一种利用网络中可测的输出变量设计观测器袁实时监控网络拓扑结构复杂动态网络在自然界和人类社会中随处可变化的方法援文献咱员源暂做了进一步的研究袁提出一见袁例如陨灶贼藻则灶藻贼袁公共交通网络袁神经网络和食物链种精确辨识网络拓扑结构的方法袁并针对一般输出咱员要源暂网络等援网络拓扑结构有着重要作用袁是网络控线性耦合和节点状态线性耦合两种模型给予了充制的关键援现实的复杂动态网络中袁节点

3、动力学参分证明援数往往是未知的袁并且节点与节点之间的耦合普遍本文针对一类节点输出耦合的复杂动态网咱缘暂存在着时延援辨识该类复杂网络的拓扑结构袁监络模型袁同时考虑网络节点参数未知和网络存在控拓扑结构变化具有相当重要的意义援时延两种情况袁基于网络外部同步理论和自适应网络拓扑故障诊断是基于复杂网络外部同步反馈控制方法袁提出此类复杂动态网络故障诊断而进行的研究袁引入控制论中经典的状态观测器方的方法援把待诊断的网络看成驱动网络袁构造响法诊断网络故障援现有的复杂动态网络故障诊断或应网络袁利用节点输出变量作为反馈来设计控制拓扑辨识的研究中袁大多数基于节点状态耦合的复器袁根

4、据蕴赠葬责怎灶燥增稳定性理论推导网络达到外部杂动态网络模型援文献咱远要愿暂基于节点状态耦合的同步时控制器需满足的条件袁进而对待诊断网络一般复杂动态网络模型袁利用网络中节点的状态变的拓扑结构变化进行实时监控袁达到故障诊断的量设计观测器袁监控网络拓扑结构的变化情况曰文目的援献咱怨暂将观测器方法推广到一般的节点状态耦合的时延网络援文献咱员园暂提出一种同时辨识并监控时延圆郾输出耦合时延复杂动态网络模型网络拓扑结构和节点未知参数的方法援文献咱员员暂提出一种节点输出耦合的复杂动态网络模型袁该网络考虑一个含有相同节点的复杂动态网络袁节点模型通过节点的输出变量进行线性耦合袁

5、网络结构个数为晕袁假设节点的动力学方程满足式曾越觶軃枣渊曾冤袁较为简单实用援文献咱员圆暂进一步研究了此类网络模其中该网络通过节点输出变量进行耦合袁其模型如咱员员暂型袁实现了通过标量信息袁控制网络中的部分节点袁下式院鄢国家自然科学基金渊批准号院远园愿苑源园怨员冤尧江苏省野六大人才高峰冶高层次人才计划项目渊批准号院杂允圆园怨园园远冤尧江苏省自然科学基金渊批准号院杂月运圆园员园缘圆远冤和高等学校博士学科点专项科研基金渊批准号院圆园员园猿圆圆猿员员园园园猿冤资助的课题援覮耘鄄皂葬蚤造院扎澡葬燥赠葬灶赃园缘缘岳泽燥澡怎援糟燥皂訫圆园员员中国物理学会悦澡蚤灶藻泽藻孕澡赠

6、泽蚤糟葬造杂燥糟蚤藻贼赠摇澡贼贼责院辕辕憎怎造蚤曾遭援蚤责澡赠援葬糟援糟灶员员园圆园远鄄员摇摇摇摇物理学报摇粤糟贼葬孕澡赠泽援杂蚤灶援摇灾燥造援远园袁晕燥援员员渊圆园员员冤摇员员园圆园远晕其中袁着是一个小于员的正数援曾觶蚤越軃枣渊曾蚤冤垣鄱糟蚤躁蕴赠躁袁灶躁越员引理员渊蕴员冤摇对于任意一对矢量曾袁赠沂砸袁总赠蚤越匀曾蚤援渊员冤有以下不等式成立院栽圆曾栽赠臆曾栽匝曾垣赠栽匝原员赠援其中袁节点蚤的状态变量曾蚤越咱曾蚤员袁曾蚤圆袁噎袁曾蚤灶暂袁蕴越灶伊灶咱怨暂栽其中袁匝沂砸为正定矩阵援咱造员袁造圆袁噎袁造灶暂是网络内部耦合增益向量曰节点输出基于粤员和粤圆袁对于节点

7、个数为晕的复杂动态耦合向量匀越咱澡员袁澡圆袁噎袁澡灶暂曰拓扑矩阵悦越网络模型渊圆冤袁设计如下形式的响应网络院渊糟蚤躁冤晕伊晕用来表征网络耦合强度和拓扑结构援如果节窑点蚤与节点躁连接袁则糟蚤躁越糟躁蚤跃园袁否则糟蚤躁越糟躁蚤越园曾赞蚤渊贼冤越軃枣渊贼袁琢赞袁曾赞蚤渊贼冤冤晕晕且糟蚤蚤越原鄱糟蚤躁袁蚤越员袁圆袁噎袁晕援显然网络中不存在垣鄱赞糟蚤躁蕴赠赞躁渊贼原子渊贼冤冤原怎蚤渊贼冤袁躁越员袁躁屹蚤躁越员孤立节点时袁拓扑矩阵悦是对称且不可简约的援怎蚤渊贼冤越噪蚤月渊赠赞蚤渊贼冤原赠蚤渊贼冤冤袁本文在模型渊员冤的基础上考虑时延存在并且节窑赞糟越原藻栽渊贼冤蕴赠赞渊贼

8、原子渊贼冤冤袁点动力学含有未知参数的情况袁假设网络中