【摘 要】
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复杂网络是具有一定特征和功能的、相互关联相互影响的若干个基本单元所构成的复杂集合体。近年来,复杂网络研究已渗透到数学科学、生命科学、社会科学与工程学科等众多不同
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复杂网络是具有一定特征和功能的、相互关联相互影响的若干个基本单元所构成的复杂集合体。近年来,复杂网络研究已渗透到数学科学、生命科学、社会科学与工程学科等众多不同的领域,涉及到其中诸多的研究内容。复杂网络的同步就是其中的一个具有代表性的课题。现实世界中,我们处于多个不同网络相互联系的世界中,这些网络之间相互作用,相互依赖,相互影响。因此对多网络的同步行为的研究具有重要的现实意义。本文借助非线性系统理论、稳定性分析理论等知识,对多网络的同步进行了研究,主要工作如下:首先,针对具有不同节点维数的多网络,考虑了网间耦合发生故障的情况,设计了牵制控制器,应用线性矩阵不等式(LMI)方法和Lyapunov稳定性理论,得到了网络同步的充分条件,并给出了牵制控制策略,实现了网络内部节点的同步。并以超Chen系统和Lorenz系统为例进行数值仿真,仿真结果表明所设计的控制器能够实现多网络同步,并且所给出的牵制控制策略比随机牵制策略更有效。其次,考虑了网间耦合不确定的情况,设计了牵制控制器,得到了网络同步的充分条件,实现了网络同步。通过数值仿真可以发现,所设计的牵制控制器能够很好地使网络同步。并且进一步分析了牵制节点的选择与节点强度的关系,分析得出:选择具有较小入强度和较大出强度的节点进行控制有利于网络同步。再次,同时考虑了网络时滞和网间耦合不确定的情况,设计了自适应反馈控制器,得到了网络同步的充分条件。以超Lorenz系统和带时滞的Rossler系统进行数值仿真,仿真结果表明,在具有时滞和网间耦合不确定的情况,所设计的自适应控制器仍能使多网络同步。最后,总结了本文所做的主要工作,对未来的研究方向进行了展望。
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