复杂网络同步仿真试验系统研究.pdf

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1、2015年第3期文章编号：1009—2552(2015)03—0048—05DOI：10．13274／j．cnki．hdzj．2015．03．013复杂网络同步仿真试验系统研究李文惠，刘歌群，詹志国，马小美(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：鉴于复杂网络同步问题的教学与研究目前以软件模拟为主，文中结合虚拟仪器、现场总线与嵌入式系统技术，开发了复杂网络同步仿真试验系统。文中介绍了系统总体架构与硬件组成，详细阐述了串口通讯方法、同步仿真监控软件开发及单片机嵌入式系统设计等关键技术。随后以一个网络实例及对应的试验现象验证了开发工作的成功性，展望了系统的应用前景。关键词：复

2、杂网络；同步；仿真试验系统；嵌入式系统；虚拟仪器中图分类号：TP391文献标识码：AResearchonexperimentalsimulatingsystemforsynchronizationincomplexnetworksLIWen-hui，LIUGe-qun，ZHANZhi—guo，MAXiao·mei(SchoolofOptical-ElectricalandComputerEngineering，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Consideringthatinte

3、achingandresearchofsynchronizationincomplexnetworks，thephenomenonismainlysimulatedbymeansofsoftwarenowadays，thispaperdevelopedanexperimentalsimulatingsystemaccordingly．Thesystemwasdevelopedbycombingvirtualinstrumenttechnology，fieldbustechnologyandembeddedsystemtechnologyaltogether．Itsoverallarchitec

4、tureandthehardwareconfigurationareintroduced．Severalkeytechnologiessuchasserialportcommunication，developmentofmonitoringsoftwareanddesignofMCUembeddedsystemaredescribedindetail．Inwhatfollows，anetworkexampleaccompaniedwithitsexperimentalphenomenonwasillustratedtoverifytheSuccessofthedevelopment．Forco

5、nclusion，theapplicationprospectofthesystemwaspresented．Keywords：complexnetworks；synchronization；experimentalsimulatingsystem；embeddedsystem；virtualinstrument0引言利用MATLAB、Pajek、Swarm等软件进行模复杂网络以一种全新的视角开启了对社会、管拟与仿真，通过曲线、数字和图表进行展示与分析。理、工程技术、医药等众多领域的各类复杂系统研究但实物试验系统的匮乏使得深奥的同步理论不够形的新思路，形成了一门多学科交叉、多方法融合的新象和直

6、观，不便于教学和理解。更重要的是，已有的兴学科⋯。如今，复杂网络的研究已被认为是21世同步研究多集中于理论分析，而理论成果是否契合纪科学技术研究中一个极其重要的挑战性课题，其中有关复杂网络系统动力学行为中同步的研究也已收稿日期：2014—04—16基金项目：教育部博士点基金(20103120110008)；上海理工大学光成为控制工程界的重要研究课题。电信息与计算机工程学院教师创新能力建设项目(GD-复杂网络的同步问题_2经过多年的集中研CX—Y一1212)；上海市研究生创新基金项目(JWCXSL1302)究已成为课堂教学不可或缺的内容。同步现象可以作者简介：李文惠(1990一)，女，硕士研究生

7、，研究方向为复杂网络与计算机控制。--——48．——型的一组参数取值是：=10，P=28，=8／3，其混沌系统相图如图1所示。由图可知，经过长时间运行后，系统只在三维空间的一个有限区域内运动，即在三维相空间里的测度为零，系统在此区域中的运动是混沌状态。1复杂网络同步理论简介=f(xj)+c∑Fxj，i=1，2，⋯，N(1)作用时的混沌系统，N为网络节点个数，c∑r图1Lorenz混沌系统相图2同步