具有不連續特性的複雜網路有限時間同步及其套用

《具有不連續特性的複雜網路有限時間同步及其套用》是依託江蘇師範大學，由劉小洋擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：具有不連續特性的複雜網路有限時間同步及其套用
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：劉小洋
• 依託單位：江蘇師範大學

項目摘要

本項目以具有不連續特性的複雜網路為研究對象，藉助於不連續的微分方程組建立網路模型，研究複雜網路的整體動力學行為。在Filippov解的框架下，結合微分包含和集值分析理論，詳細探討此類網路的同步演化機制。重點研究網路的不連續特性對其有限時間同步的影響：運用牽制控制或自適應控制的方法，設計適當的控制協定，考察不連續網路實現有限時間同步的內在機理；分析不連續網路有限時間同步與通常網路同步的區別與聯繫，給出影響網路同步的主要參數；進一步將已探明的有限時間同步控制理論套用於多智慧型體的一致性協定設計中，給出縮短一致性發生時間的具體方案。在現有研究結果的基礎上，將非光滑分析、半穩定性概念以及控制理論引入到複雜網路及多智慧型體系統的動力學分析中，促進複雜網路動力學、網路結構演化理論和套用的新進展。

結題摘要

針對不連續網路有限時間同步控制仍缺乏足夠理論支撐的現狀，申請人和項目組成員對國內外現有的研究方法進行充分論證。在不連續系統動力學特徵的基礎上，密切結合網路拓撲結構的統計特徵量，如度分布、聚類係數、平均路徑長度等，對現有的研究結果進行了豐富和完善。開拓了新的視角、提出了一些新的觀點、發現了一些新的規律、取得了一些有意義的突破。 基於非連續控制器，首先解決了具有非線性耦合以及切換耦合結構的複雜網路有限時間同步問題，並進一步設計了二階多個體網路的有限時間一致性控制協定。同時推廣了非光滑控制協定，設計了速度不可測時二階線性/非線性多個體網路的有限時間一致性協定。最後，針對非線性耦合網路，設計了關於參數切換的複雜網路的有限時間一致性控制協定。 在本項目的資助下，課題組共發表了12篇SCI論文，其中申請人為第一作者的10篇, 包含IEEE Transactions 系列論文4 篇，入選ESI高被引論文3篇。 本項目的完成從理論層面上很好地解決了不連續複雜網路的有限時間同步控制問題，從套用層面上設計了高效的多智慧型體系統的有限時間一致性算法。本項目的順利開展保持了我們在研究方向上已有的優勢，獲得了具不連續特性的複雜網路演化行為的動力學研究成果，指導了不連續複雜網路有限時間同步控制器的設計研究，特別是對多智慧型體系統有限時間一致性算法的設計與實現具有重要的實際意義。