关于复杂网络牵制控制策略的优劣研究

Recently, the research on the synchronization of the complex networks has been a more meaningful and more challenging object in control community field. It is a strategic topic of science and technology in 21st century. We will apply the knowledge of the linear and nonlinear system and the control theory to research the consensus and it''s optimization of the leader-following multi-agent systems. With the consensus criterion, we will consider the selectable control strategy of the leader-following multi-agent systems. Under different practical background, with these feasible control strategies, we will try to seek a reasonable metric system to judge these control strategies. And then we will apply the metric system to make the consensus of the leader-following multi-agent systems better and more practical. The results of our study will provide more reliable theoretical guidance to the system science in the production research, the engineering applications and the development of the defense and the economy.

当前，复杂网络已成为网络时代科学研究中一个极其重要的挑战性课题。如何对其进行有效控制而使整个网络达到同步状态，一直是复杂网络研究中的重点问题之一。本项目将结合动力系统以及现代控制理论方面的知识，深入研究复杂网络的控制方法，完善和拓展牵制控制在复杂网络同步方面的应用。通过牵制控制来实现复杂网络的同步，提出可供选择的控制策略。针对多种可行的牵制控制策略，在不同的实际背景下，寻求一种合理的度量体系，来判断牵制控制策略的优劣；进而优化牵制控制，使得牵制控制能够达到最优，最实用。并在此基础之上，提出改进复杂网络同步能力，优化网络控制的具体方案。该研究结果将为网络科学在生产研究，工程应用，以及国防和社会经济发展中提供更加给力的理论指导。

随着信息技术和生命科学的迅猛发展，复杂网络的研究显得愈来愈重要。对它的研究正渗透到数学物理学科、生命学科以及工程学科等众多不同的领域，对复杂网络的定量与定性特征的科学理解已成为网络时代科学研究中一个极其重要的挑战性课题。在复杂网络的研究中，目前最受关注的问题之一是网络上动力系统的同步。复杂网络作为一个载体展示了丰富多彩的网络同步现象。在过去十年里，不同研究领域的学者从不同的角度广泛而深入地开展了对复杂网络同步的研究。. 本项目结合动力系统以及现代控制理论方面的知识，深入研究复杂系统的控制方法，完善和扩展了牵制控制在复杂系统同步方面的应用，研究了超混沌系统以及带有时滞节点的复杂网络的牵制同步问题。在有向图的假设基础之上，对带有领导者和传输时滞的二阶多主体系统的一致性也进行了研究。通过对以上内容的研究，我们得到了几种牵制同步法则，得到了可供选择的控制策略。针对多种可行的牵制控制策略，在不同的实际背景下，以数据仿真为基础，我们尝试着寻求一种合理的度量体系，来判断牵制控制策略的优劣；进而优化牵制控制，使得牵制控制能够达到最优，最实用。该研究结果将为网络科学在生产研究，工程应用，以及国防和社会经济发展中提供更加给力的理论指导。