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《南京航空航天大学》 2017年
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复杂网络容错同步控制及其应用

程舒瑶  
【摘要】:复杂网络在自然界中和现代社会中无处不在,很多现实生活中的系统都可以以复杂网络的模型建模,在过去的几十年里,在理学和工程学的各个领域,复杂网络的同步控制问题掀起了研究热潮。而故障的发生则可能导致系统性能下降,不稳定,甚至灾难性事故。因此,能够使系统在故障发生时仍能保持稳定,正常运行,完成既定目标的容错控制引起了广泛的关注。复杂网络结构复杂,对系统的可靠性要求很高,复杂网络的容错同步控制研究具有重大的意义。然而,迄今为止,复杂网络的容错同步控制仍是一个全新的领域,尚未有其他研究人员发表相关研究成果。本课题来源于国家自然科学基金项目,分别针对非线性系统,也就是,耦合不可重构的复杂网络,和非线性切换系统,也就是,耦合可重构的复杂网络,进行容错同步控制的研究。首先,这篇论文介绍了复杂网络和容错控制的研究现状,包括与复杂网络相似的其他多个体组成的网络,如神经网络等的容错控制研究成果。文中着重介绍了像复杂网络系统这样,由多个体组成的系统,所应用的容错控制思想,和容错控制方法。基于前人的研究成果,提出了相关容错控制方法策略,本文的主要研究成果如下:(1)针对一类线性耦合,耦合不可重构的复杂网络,提出了故障估计和故障调节一体化策略。首先设计了一系列分布式自适应观测器,用以同时获得系统状态和系统故障的信息。然后,基于自适应观测器获得的信息,设计了分散式故障调节方案,用以镇定整个复杂网络系统。最后,由多个单连杆机械臂组成的复杂网络模型做出仿真,验证了所提出的容错控制方法的有效性。(2)针对一类耦合可重构的复杂网络(耦合拓扑结构时变),设计了容错协同控制策略。首先,文中基于领域规则,设计了线性协同控制律,并且提出了复杂网络实现同步的充分条件。然后,文中提出了协同容错控制思想和相应的协同容错控制方法,使复杂网络系统在故障存在的情况下,仍然可以完成同步控制。最后,由多个单连杆机械臂组成的复杂网络模型做出仿真,证明了文中所提出的协同容错控制方法的有效性。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O157.5;TP273

【参考文献】
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