複雜動力網路的牽制控制及其在力學系統中的套用

《複雜動力網路的牽制控制及其在力學系統中的套用》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由呂金虎擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：複雜動力網路的牽制控制及其在力學系統中的套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：呂金虎
• 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院

項目摘要

很多力學系統可以用複雜動力網路來描述，如複雜多體系統。複雜動力網路的典型特點是具有大量的網路節點和複雜的拓撲結構。傳統的針對每個網路節點動力學設計控制器的方法顯然遇到很大的挑戰。在實際的複雜動力網路系統中，我們一般不可能通過控制所有的網路節點動力學來實現一個特定的控制目標。在大多數情況下，我們希望通過控制儘量少的網路節點動力學來實現一個特定的控制目標。因此，複雜動力網路的牽制控制具有基本的重要性。本項目主要深入研究複雜動力網路的牽制控制及其在力學系統中的套用，並針對幾類典型的複雜動力網路，給出牽制控制器設計的基本理論與方法。在此基礎上，進一步地探討廣義複雜動力網路牽制控制的普適規律。深入研究複雜多主體網路系統的牽制控制及其同步問題。基於上述理論與方法，深入探討幾類典型的力學系統的牽制控制問題，如複雜多體力學系統的動力學與控制問題。

結題摘要

很多力學系統可以抽象為典型的複雜多主體系統或複雜多主體網路。複雜多主體系統由於單個個體具有一定的智慧型，個體之間的作用非常複雜，這類網路系統的牽制控制與同步問題在理論分析和技術實現上都是非常困難的。但由於這類網路具有非常廣闊的套用前景和基本的重要性，近來引起了很多不同領域研究人員的廣泛而持久的關注。本項目深入研究了複雜動力網路的牽制控制及其在力學系統中的套用，並針對幾類典型的複雜動力網路，給出了牽制控制器設計的基本理論與方法。在此基礎上，進一步地探討了廣義複雜動力網路牽制控制的普適規律。深入研究了複雜多主體網路系統的牽制控制及其同步問題。基於上述理論與方法，深入探討了幾類典型的力學系統的牽制控制問題，如複雜多體力學系統的動力學與控制問題。本項目三年累計發表SCI雜誌論文22篇、EI論文45篇(包括雜誌論文23篇)，其中包括權威期刊SIAM Journal on Control and Optimization論文2篇、Automatica論文2篇、IEEE Transactions論文7篇。上 述論文短期內被SCI引用145次，其中5篇入選ESI高被引論文(Top 1%)，1篇入選ESI Hot Paper。另外，2013年在科學出版社出版專著《動力系統反控制方法及其套用》一本。本項目的相關內容曾獲國家自然科學二等獎(2002,排名1)、IEEE Fellow(2013)、中國工程院光華工程科技獎“青年獎”、百千萬人才工程國家級人選、2013年亞洲控制會議最佳論文獎、中國物理學會2013年度最有影響論文一等獎、科學中國人(2012)年度人物等獎勵或榮譽。部分成果曾應邀在國家自然科學基金委員會數理科學部和中國力學學會動力學與控制專業委員會主辦的2012年第六屆全國動力學與控制青年學者學術研討會上作大會報告。