复杂动力学网络上的聚类同步研究

文章主要研究节点非恒同的适应性复杂动力学网络，通过局部控制和耦合强度的适应性策略实现聚类同步．运用李雅普诺夫稳定性理论，得到了网络中聚类同步流形全局稳定的充分条件，并进一步说明了网络的内耦合矩阵、拓扑结构以及耦合强度对聚类同步的影响．最后，数值模拟验证了理论结果的有效性．     

复杂动力网络结构的同步稳定性研究

分析了复杂动力网络的同步稳定性与其拓扑结构的关系,讨论了最近邻耦合网络、小世界网络和随机网络三种不同拓扑结构网络模型的同步稳定性,数值计算了对给定动力学方程的三种网络模型的最大横截李雅普诺夫指数,其结论与耦合结构矩阵的特征值分析相一致.     

两个耦合复杂网络的自适应同步

研究了两个具有相同拓扑结构的全同耦合复杂网络之间的同步,它是一个网络内的结点同步的推广.设计具有动态演化强度的简单线性反馈控制器使两耦合网络同步.对著名的罗伦兹系统为动力学结点的两个耦合网络给出了数值模拟结果,证明了所提出的方法的有效性.     

非线性变时滞耦合复杂网络的牵制控制

研究具有非线性变时滞耦合复杂网络模型的同步问题,通过牵制控制的方法对变时滞耦合复杂动力网络进行同步控制.分别对外耦合矩阵可约和不可约两种情况设计了简单的控制器,通过控制网络的少部分节点使网络同步于一个孤立的节点.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式理论得到了非线性变时滞耦合的复杂网络的牵制同步的充分条件.数值仿真采用了新的混沌系统模型,仿真结果进一步证明了结论的正确性和有效性.     

具有互异节点的非线性耦合复杂网络的同步

针对具有互异节点的非线性耦合复杂网络的同步问题,基于稳定性和矩阵理论,采用补偿控制,通过低维线性矩阵不等式(LMIs)给出了所提出的网络同步的充分条件.并且把结论推广到具有相似节点的非线性复杂网络的同步问题.最后,给出的数值实例表明了所提出的控制方案的有效性.     

拓扑结构时变的多时滞耦合供应链复杂网络的牵制控制

为研究具有时变拓扑结构的多时滞耦合供应链复杂网络的牵制同步问题,以实现供应链复杂网络的同步运作,减少供应链的运作成本,提高运行效率;通过运用Lyapunov稳定性理论,采用牵制控制和反馈控制的方法得到了具有多时滞延迟耦合的供应链复杂网络的新的网络同步准则;根据供给、库存、销售和价格之间的关系,建立了一个新的具有丰富动力学行为的供应链复杂网络单节点的混沌动力系统模型,并用该模型进行数值仿真,进一步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。     

带有时变时滞和非线性耦合的复杂网络同步

在最近几十年里,复杂网络逐渐成为人们研究的热点,它贯穿了科学和工程的大多数领域.另外,人们在讨论复杂网络时都是假设网络是固定不变的,但是事实上现实世界中很多网络都是增长的,同时还带有时滞,且大多数时滞都是随时间变化的.因此该文研究了耦合和节点都带有时变时滞,以及耦合函数为非线性的动态网络模型的同步问题.首先给出该模型,针对这个新模型,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI),论文得到了一些网络同步的充分条件.最后,数值结果表明了方法的有效性.     

具有社团结构和多耦合时滞的复杂网络的拓扑识别

社团结构是复杂网络极其重要的特性,当信息从一个社团传到另一个社团时会出现时滞,针对具有社团结构和多耦合时滞的一般复杂动力学网络,提出了拓扑识别方法。根据线性稳定性理论和Lyapunov方法给出了拓扑辨识的充分条件。最后,通过数值仿真,验证了所提方法的正确性和有效性。     

一般双重时变时滞复杂网络的同步分析

讨论一般双重时变时滞复杂网络的同步问题,约束了复杂网络外部耦合矩阵是非对称且可约,从而对复数特征根及复数域上的向量进行处理.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式,构造适当的Lyapunov泛函,得到复杂网络实现同步的充分条件.对网络同步问题进行数值仿真,所得结果表明同步方法的有效性和可行性.