《無線網路環境下複雜系統的同步、牽制與蜂擁控制》是依託南京理工大學，由張益軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：無線網路環境下複雜系統的同步、牽制與蜂擁控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張益軍
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來複雜網路理論與套用的研究受到人們廣泛關注。在實際套用系統中，有時需要利用無線網路作為節點間的通信媒介。無線網路的引入為複雜網路套用的推廣提供了新的思路，但也不可避免地帶來許多新的理論與技術問題，這方面的研究成果目前還很少。課題擬對無線網路環境下複雜網路的建模、分析以及相關的控制問題展開研究。主要研究內容包括：綜合考慮數據傳輸過程中可能出現的隨機延遲、數據包丟失、信道衰弱以及不確定的外部干擾，建立無線網路通信信道模型；在網路隨機延遲具有明顯的機率分布規律的情況下，給出網路化同步的問題描述和相應判據；通過分析無線網路拓撲結構的變化與複雜動態網路結構變化之間的對應關係，探索複雜動態網路的牽制控制問題；進而研究牽制控制與蜂擁控制的融合問題，建立兩種控制策略相融合的基本理論框架。項目的研究成果將為多機器人編隊，無人駕駛飛機陣列等基於無線網路通信的人工複雜網路系統的設計提供理論依據和技術支持。
結題摘要
近年來複雜網路理論與套用的研究受到人們廣泛關注。在實際套用系統中，有時需要利用一般網路作為節點間的通信媒介，例如深海作業、重污染地區作業等。通信網路的引入為複雜網路套用的推廣提供了新的思路，但也不可避免地帶來許多新的理論與技術問題。就研究內容而言，本項目計畫要點主要分為如下兩點，且均已完成。（1）對複雜系統的動態性能進行分析與綜合。為此，我們給出了複雜系統同步的一般分析方法，研究了複雜系統基於自適應的同步、牽制控制的方法；對二階的多智慧型體系統的一致性展開研究。本項研究目前已經很好的完成了該預定目標。（2）對基於無線網路通信的複雜系統進行分析。通過建立新的網路通信協定，對網路通信信道進行了精確的數學描述；探討了對所建立模型的理論分析方法；研究了基於網路的複雜系統的遠程控制問題，將網路通信質量的機率分布轉移到系統的參數矩陣中，並對其實際套用展開研究。該目標也已經順利完成。在分析方法上，項目也取得了一些研究成果，推廣了現有的凸性引理，給出了其更為一般的表現形式；給出了Jensen不等式的隨機形式，為Jensen不等式在隨機時滯系統中的套用提供了思路；針對現有Jensen不等式分析方法中的缺陷，提出了廣義Jensen不等式的方法，改進了現有基於凸最佳化和自由矩陣不等式的時滯系統的研究方法；給出了基於網路服務質量區間分布的複雜系統分析方法，建立了網路服務質量分布相關的網路化複雜系統同步的判據；給出了複雜系統的自適應同步的一般方法，將系統中存在的時滯信息套用到自適應更新規則中。另外，在項目研究過程中我們也對相關領域進行了探討，例如研究了含有執行器飽和以及不完全轉移機率的離散Markovian跳變系統的隨機穩定性以及L2最小問題等。項目的研究成果為基於無線網路通信的複雜系統中近年來湧現出的新問題提供參考，例如無線信道的Rayleigh衰減對系統控制效果的影響等。標註項目資助的研究成果，目前參與編著書籍一本，發表期刊論文11篇，會議論文4篇，其中兩篇長文已被IEEE ICAS I接受，目前SCI收錄7篇，EI收錄5篇。在此資金資助下，項目負責人及其學科組成員參加國內外的學術會議，進行學術交流，力求掌握學科前沿最新進展和動態。在注重交流的同時，也積極發展本研究小組的學術梯隊，現培養了碩士生10人，在讀碩士生5人。
