一类带有权重指数的振子网络同步行为

以二阶类Kuramoto振子为基础,构建了一类带有权重指数的振子网络模型,重点研究了权重指数对以振子为节点的网络同步能力的影响.通过数值仿真结果发现,频率指数的奇偶性对振子网络的同步能力有很大的影响.在频率取值形式一定的条件下,当耦合频率指数为偶数时,振子网络的同步能力增强,而当耦合频率指数为奇数时,振子网络的同步能力减弱.     

聚类系数可调的类星形无标度网络模型

在网络平台空前发展的背景下,提出了一个由简单规则构造的聚类系数可调的类星形无标度网络模型.在模型的演化过程中,每个新加入的节点都通过两步连边的方式连接到网络中,其中一部分连边始终连到几个固定节点上,其余边按度优先机制随机连到其他非固定节点上.理论分析和数值仿真的结果一致表明,该模型同时具有无标度,小世界和类星形的特性.有趣的是,不仅度分布的幂指数依赖于固定节点个数δ和连边数m,而且聚类系数也受δ和m的调控,不同的是δ对聚类系数的影响很大,m对其影响较小,这样使得聚类系数具有很大的调节空间.进一步研究发现,该网络的同步能力也随固定节点个数的增加而增强.     

社团结构改变对振子网络同步行为的影响

以二阶类Kuramoto振子为节点的振子电网为研究对象,研究了社团结构对振子电网同步能力的影响.借助于数值仿真,讨论了社团强度、社团数目改变对网络同步能力的影响.结果表明,社团强度对网络的同步能力有很大的影响.在一定范围内社团强度越大,网络的同步能力就越强;在社团强度和网络规模一定的条件下,社团数目越多,网络的同步能力越弱.网络规模扩大,社团数目越多,网络的同步能力反而越强.     

几种Kuramoto振子网络同步性能的比较

本文采用Kuramoto相位振子作为网络节点进行同步研究.以序参量作为同步性能的描述指标,首先仿真研究了BA无标度网络中控制增益对同步性能的影响,得出了网络实现全局同步的临界耦合强度.然后比较研究了ER随机网络、NW小世界网络和BA无标度网络几种不同网络结构下的Kuramoto振子系统的同步性能,研究表明BA无标度网络...     

具有N个相同节点带外部扰动的复杂网络同步

复杂网络受到外部干扰时,网络每个节点的状态会发生改变,也就影响了网络的稳定性.为了加强网络的抗干扰能力,实现网络同步,增强网络稳定性,通过引入Lyapunov稳定性理论、积分不等式Barbalat引理、Schur补引理和复杂网络的同步准则,设计了一款自适应控制器.该控制器即使在网络不知道被扰动的强度的情况下,依然可以实现复杂网络的同步,既增强了网络的稳定性又降低了网络的脆弱性,有一定的现实意义.     

一类时滞加权动态复杂网络的牵制同步

针对一类由Lur’e系统组成的动态复杂网络,研究其同步问题.对具有大规模节点网络中的小部分节点实施反馈控制策略,从而使整个加权时滞网络的所有节点均达到同步.基于绝对稳定性理论,分别得到了保证网络达到全局同步的时滞独立及时滞依赖稳定性判据.特别地,在某些特殊情况下,只对网络中的一个节点实施牵制控制,就可使整个网络达到同步.最后,数值仿真验证了结论的有效性.     

连接增加对网络同步能力的影响

文章运用矩阵理论,证明了无向网络对应耦合矩阵的第二大特征值随正耦合的增加(或加强)而不增这一性质。由耦合矩阵第二大特征值与网络同步能力之间的关系可知,同步区域无界的无向连通网络增加(或加强)正耦合后,其同步能力可能增强,也可能保持不变;增加(或加强)负耦合后,其同步能力可能降低,也可能保持不变。用几种具体网络验证了结果的正确性,数值计算结果表明,同步区域有界网络一般不具有这个性质。     

具有时变时滞耦合的两个不同复杂网络的自适应同步

针对两个不同的时变时滞耦合复杂网络,提出一个新的网络同步模型.该模型中的两个网络在节点数目、拓扑结构、内部耦合、耦合时滞及节点动态均可不相同.基于LaSalle不变原理,设计自适应控制器使得两个网络获得同步.进一步研究了具有未知拓扑结构的两个复杂网络的自适应同步问题.数值结果表明了本文方法的有效性.     

边介数标准偏差对复杂网络同步能力的表达

通过对各种典型复杂网络的同步能力进行研究,发现一般用来表征网络同步能力的结构参数只适用于部分网络,而边介数标准偏差能够很好地表征网络同步能力,即负载分布均匀性才是影响网络同步能力的主要因素.并指出文献中报道的复杂团簇网中的反常同步现象其实是由于网络负载分布均匀性的破坏而引起的.这项研究将有利于对复杂网络上同步动力学行为...     

基于线性矩阵不等式的牵制控制策略分析

研究复杂动力学网络的同步牵制控制问题.通过引入牵制控制,对具有大规模节点网络中的小部分节点实施线性反馈控制策略,使得整个网络的所有节点均达到同步.针对一类一致连结的耦合复杂网络模型,采用线性矩阵不等式的方法给出了实施牵制控制达到同步的充分条件.该条件表明,选择牵制异质网络中度较大的节点可能更容易使得网络实现同步.特别地,对于特定的内部耦合矩阵和足够大的耦合强度,只要对网络中任一节点实施牵制控制就可以保证整个网络同步的实现.数值仿真验证了上述结论的有效性.     

2个时滞复杂动态网络的广义同步

针对2个不同节点和不同拓扑结构的时滞复杂动态网络,研究2个网络之间的广义同步问题.基于驱动-响应同步策略,对其中的一个网络施加控制,运用连续系统的Lyapunov稳定性分析方法,得到相应的广义同步判据.以某产品的生产者和该产品的消费者作为2个网络的动态节点,验证方法有效性.结果表明,通过设计满足广义同步判据的控制器,可以实现2个不同网络之间的广义同步.     

一个含权BA网络及其同步能力研究

提出一个点权分布、边权分布也均为无标度分布的含权BA网络,并研究其同步性能.研究发现,与无权BA网络相比,在网络大小相同的情况下,对于同步稳定区域无界的动力学系统,含权BA网络的同步能力提高了.对于含权网络的建模及提高网络的同步能力有一定的指导意义.     

大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估模型设计

大数据中网络节点拓扑结构复杂且具有明显的不稳定性,当前网络节点拓扑不稳定性评估模型大多依据社会网络分析方法理论,从不同角度表示具有不同拓扑结构特性的网络元件,获取的评估结果不充分、不可靠。为此,提出一种新的大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型,通过节点收缩法对大数据中网络节点重要性进行评估。针对大数据中网络节点拓扑不稳定性的评估,结合风险函数丰富熵的内涵,将事件的风险函数在效用系数空间中的平均值看作网络的效用风险熵,依据得到的效用风险熵对效用风险熵权重进行计算。将节点收缩法和效用风险熵权重结合在一起,重新考虑权重的影响,给出新的大数据中网络凝聚度,得到大数据中网络节点拓扑不稳定性评估模型。实验结果表明,所提方法评估可靠性很高。     

带有团簇结构的振子电网频率反馈控制

以非线性耦合振子作节点的电力网络为研究对象,研究了在不改变原始网络拓扑结构的条件下,根据实际需要调整电网的同步能力.通过对电网动力学网络的节点施加反馈控制项进一步调整反馈增益的取值,可以不断调整对振子电网同步形式的改变;所得结果表明,不断增加反馈增益,整体网络对应的同步能力相应提高.所得结果可为实际电网的规划和设计提供一定的理论指导.     

基于复杂网络的混沌同步研究

根据Lyapunov稳定性理论,分别给出了环状网络和全局耦合网络渐近同步和指数同步的充分条件.并对两种不同结构网络的同步性能进行了比较,发现全局耦合网络同步性能更好.最后以Lorenz混沌系统为节点,分别对4个节点的环状网络和全局耦合网络的混沌同步进行了数值仿真,验证了结论的可靠性.     

上海股票市场网络拓扑指标与波动率的相关性

以股票作为网络的节点,股票间关联性作为边,使用最小生成树方法构建上海证券市场股票网络,计算网络的基本拓扑指标,分析这些指标与股票市场波动率的相关性.结果表明:网络的平均路径长度和市场波动率成负相关,当市场波动率越高,节点之间的距离越短,网络收缩越紧密;平均占有层和市场波动率成负相关,当市场波动率增加,网络中的点更趋近于中心节点;节点的最大度和市场波动率成正相关,随着市场波动率增加,网络节点之间的关联性增强,协同运动趋势增强.通过分析股票网络拓扑指标的变化规律从而对股票市场波动的变化进行预测.     

Lurie复杂网络的牵制同步

针对一类Lurie复杂网络系统组成的动态复杂网络,研究其牵制同步问题,对具有大规模节点网络中的小部分节点实施反馈控制策略,从而使整个受控网络达到同步.由构造Lyapunov函数的方法,得到复杂网络牵制同步的条件,举例说明了该方法的有效性.     

复杂网络的控制及计算机数值算法

针对复杂网络存在稳定的同步现象问题,采用了一种节点为三元二次迭代方程的复杂网络的控制方法.以相同结构动力学系统作为节点构造复杂网络,通过多控制信号和单一正弦控制信号来分别控制该动力学系统,通过计算机仿真模拟.结果表明:复杂网络存在稳定的同步现象,仿真模拟证明多控制信号和单一正弦控制信号对该动力学系统的控制方法是有效的.     

两种分布式电站连接策略对网络动态特性的影响

随着电力需求的日益增加,将会有越来越多的分布式电站接入到电力网络中。为了研究不同的分布式电站入网方式对电力网络动态特性的影响,文章采用二阶Kuramoto模型对电网节点进行建模和动力学仿真,分析比较了两种不同的分布式电站的入网方式对电网的同步性能和抗扰性的影响。第一种入网方式是令新增分布式电站分别与原网络负载节点中小度节点相连(称为SDJ方式),第二种是令新增分布式电站分别与原网络负载节点中的大度节点相连(称为LDJ方式)。研究表明,SDJ和LDJ方式均可以有效地提升网络的同步门限,SDJ更能提升网络的同步性能。当分布式电站数量较多时,采用SDJ方式连接的电力网络,其抗扰性更强,受到功率干扰后系统恢复稳定状态的时间更短。此研究可以为我国未来分布式电网的设计和规划提供一定参考。     

煤矿井下WSN容错性时间同步算法的实现

为了提高井下时间同步精度,针对无线传感器网络对节点同步精度要求高、鲁棒性强以及时间同步协议普遍容错性较低的特点,提出一种面向煤矿井下的无线传感器网络容错性时间同步算法。该算法结合煤矿井下结构的特殊性,采用动态选举时间基准节点和避免重复发送策略,增强了网络的可扩展性,对于新加入节点可迅速收敛。在洪泛时间同步协议算法的基础上,利用概率统计学中的残差分析理论改进线性回归算法并进行差错判断,剔除井下异常数据点对拟合曲线的影响,抑制由异常数据导致同步误差的大幅度跳变,提升无线传感器网络(WSN)同步算法的容错性和可靠性。实验证明,该算法可在网络拓扑不断变化的情况下达到一定的同步精度,可保持网络稳定性,满足井下同步精度需求。