《複雜多個體時滯網路系統協調動力學與控制及其套用》是依託上海大學，由周進擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜多個體時滯網路系統協調動力學與控制及其套用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周進
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
複雜多個體網路系統的合作與協調控制已成為當今國際上一項富挑戰性的前沿研究領域之一。本項目旨在將時滯引入複雜多個體網路系統協調動力學的建模、分析與控制，基於申請者近期關於複雜時滯動態網路同步與控制研究工作，從理論上建立更普適的條件下複雜多個體時滯網路一致性協定與收斂性判定準則，探索在不同的複雜通訊方式和各種通訊連線拓撲下一致性問題中時滯的數學物理機制，並分析在時滯、系統參數和網路結構擾動下一致性動態行為的穩定性、振盪及分岔等複雜的動力學。從套用角度構建適應範圍更廣的、針對個體動力學特性的複雜多個體時滯控制網路模型，提出更有效的分布反饋協作控制策略，並將所獲結果發展套用到工程實際中具有代表性的Lagrangian力學網路系統協調控制，為實現工程控制設計提供新的思想和方法，也有助於非線性動力學（特別是複雜系統動力學）的發展。
結題摘要
本項目從動力學和控制的角度重點研究了複雜多個體時滯網路系統協同動力學建模、分析與控制等問題。本項目主要的貢獻概括為如下幾個方面：首先，研究了一類一般具有任意時滯的脈衝動力系統穩定性問題，建立了幾個關於全局指數穩定性的一些簡單而又一般判定準則，所獲結果表明：脈衝在混雜時滯動力系統全局穩定性問題中起著非常重要的作用，這使得通常在一些實際套用中給出一種有效的脈衝控制策略來穩定一些潛在不穩定的時滯動力系統。近年來，這些結果已成功套用於研究人工神經網路的設計和套用、耦合振子系統的同步和多主體網路的一致性等諸多實際工程問題。其次，研究了具有通訊時滯多個體時滯有向網路系統的平均一致性問題，分別在具有固定與切換拓撲情形下提出了兩個網路脈衝一致性協定,所獲結果最顯著的特徵是提出的第一個一致性協定對於任意的通訊時滯都是有效的，第二個一致性協定能夠使得整個網路指數地達到平均一致。進一步，研究網路化的Euler–Lagrange力學系統在脈衝力與脈衝約束下的同步問題。此外，研究了具有通訊時滯的多個體調和振子網路系統的協調動力學與控制問題，提出了在固定拓撲和切換拓撲情形下分散式的同步算法，所獲結果對於在智慧型傳輸系統，多個機器人協作，移動感測網路等諸多工程領域具有潛在的套用前景。最後,研究一類一般的複雜時滯動力網路的脈衝牽制控制問題，提出了這類問題同步穩定性分析的一種新方法，證明了一個單一的脈衝控制器總是能夠控制一個給定的網路到一個期望的同步態,並將所獲得的結果套用到一個具有小世界拓撲結構的典型耦合FNN生物神經元網路，其結果表明: 一個單一神經元的放電行為總能誘導整個潛在網路的同步，這一結果同生物神經試驗的結果是完全一致的，它對於揭示在神經元活動中神經元編碼與信息傳輸過程的作用機制具有重要的科學意義。
