线性混合耦合切换网络的全局指数同步研究.pdf

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1、第31卷第5期计算机应用与软件Vol_31No．52014年5月ComputerApplicationsandSoftwareMav2014线性混合耦合切换网络的全局指数同步研究钮新源林建宇(上海交通大学自动化系系统控制和信息处理重点实验室上海200240)摘要研究具有子系统时变时延和节点间耦合时延的线性混合耦合切换网络的全局指数同步问题。应用切换系统的稳定性理论对具有特殊切换信号和切换拓扑结构的复杂动态网络的同步性问题进行研究，并以线性矩阵不等式形式给出一个时延相关的充分条件，该条件保证了该类网络在应用平均驻留时间方法时

2、能够达到全局指数同步。最后给出一个实例验证了结论的正确性。关键词平均驻留时间复杂动态网络全局指数同步切换拓扑中图分类号TP3文献标识码ADOI：10．3969／j．issn．1000—386x．2014．05．024STUDYONGLoBALINDEXSYNCHRoNISATIoNFoRSWITCHEDLINEARLYHYBRIDCoUPLEDNETWoRKSNiuXinyuanLinJianyu(KeyLaboratoryofSyst~,nControlandInformationProcessing，Departmen

3、tofAutomation，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)AbstractInthispaperwestudytheglobalexponentialsynchronisationofalinearlyhybridcouplednetworkswithswitchingtopology，time-varyingdelaysofsub-systemsandcoupleddelaysbetweenthenodes．Byusingstabilitytheoryof

4、switchedsystems，thesynchronisationofthecomplexdynamicalnetworkwithspecialswitchingsignalsandswitchingtopologystructureisinvestigated，andadelay—dependentsufficientconditionisgivenintermsoflinearmatrixinequalities，whichguaranteesthenetworksofsuchkindachievingtheglob

5、alexponentialsynchronisationwiththeapplicationofaveragedwelltimescheme．Oneexampleisgiventoillustratethecorrectnessoftheobtainedresult．KeywordsAveragedwelltimeComplexdynamicalnetworkGlobalexponentialsynchronisationSwitchingtopology慢切换方法包括共同李雅普诺夫函数法，多李雅普诺夫函0引言数法，平均驻

6、留时间法等。共同李雅普诺夫函数可用于证明复杂切换网络的同步性，但是只有当所有子网络都对共同李雅普过去几年里，复杂网络得到越来越多的关注。很多系统都诺夫函数有解时，这种方法才适用。当任何一种单独的拓扑结构可以用复杂网络表示，例如生物体的神经系统，万维网，代谢系都不能使切换网络同步时，可以采用多李雅普诺夫函数处理这统和电网等。这些网络的节点对应于系统的单元，比如大脑中类问题。文献[11]通过多李雅普诺夫函数设计了一系列切换定的神经元，万维网中的超链接等，而边则代表单元间的律使得复杂动态网络同步。驻留时间法是解决切换网络同步问联

7、系]。题的另一种方法。文献[9]使用e(￡)=(t)一s(t)证明同步在现实世界中，网络的拓扑结构可能由于跳变或切换而发1一Ⅳ性问题，其中s(t)=寺Y，((t))。在该证明中需要用到生变化。近年来，带有切换拓扑结构的网络的同步性能得到了』V～越来越多的关注。切换经常使网络路径连接失败或者产，(s(t))在s(t)处的雅克比矩阵，因此，((f))在s(￡)处需可生新路径。比如电网，它是由很多发电机组成的一个网络系统，微，这在实际应用中有很大局限性。文献[9]描述的模型是无时只有当所有发电机都同步时，电网才能正常工作。由多个

8、局域延系统，时延只存在网络拓扑中，但在实际情况中，很多网络系电网组成的大型电网为了能正常供电，必须在受到干扰的情况统由于信号传输的延迟导致系统时延。文献[12]对具有网络时下也保持稳定。但是，局部电网的不同步现象可能会影响整个延特性的网络控制系统(NCS)进行了稳定性分析。本文采用了电网，甚至让整个电网