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基于不变量流形的时滞扩散动态耦合网络同步。 (英语) Zbl 1330.93013号

摘要:我们研究通过扩散时滞动态耦合互连的非线性系统网络中的受控同步问题。这些耦合可以通过结合非线性观测器和时滞反馈互联项构造的动态输出反馈控制器来实现。利用浸入和不变性技术,我们提出了一种构建耦合动力学的通用工具。导出了系统互联的充分条件、网络拓扑、耦合和保证(全局)状态同步的时滞。利用Lyapunov-Razumikhin方法证明了同步流形的渐近稳定性。此外,利用Lyapunov-Krasovskii泛函和半无源性的概念,我们证明了在一些温和的条件下,互联系统的解是最终有界的。使用FitzHugh-Nagumo神经振荡器的仿真结果说明了该控制方案的性能。

MSC公司:

93甲14 分散的系统
93D20型 控制理论中的渐近稳定性
93立方厘米 由常微分方程控制的控制/观测系统
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
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参考文献:

[2] Angeli,D.,增量稳定性特性的Lyapunov方法,IEEE自动控制汇刊,47410-421(2000)·Zbl 1364.93552号
[3] Astolfi,A。;Karagiannis,D。;Ortega,R.,非线性和自适应控制及其应用(2008),Springer·Zbl 1119.93059号
[4] 比约恩,B。;van de Wouw,N。;Mueller,M.,《收敛系统与增量稳定性》,《系统与控制快报》,62777-285(2013)·Zbl 1261.93072号
[5] Blekman,I.,《科学技术同步》(1988年),ASME:ASME纽约
[6] Bollobas,B.,现代图论(1998),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 0902.05016号
[7] Czeisler,C.A。;魏茨曼,E.D。;Moore-Ede,M.C。;齐默尔曼,J.C。;Knauer,R.S.,《人类睡眠:其持续时间和组织取决于其昼夜节律阶段》,《科学》,210,1264-1267(1980)
[8] DeLellis,P。;迪·贝尔纳多,M。;Russo,G.,On QUAD,Lipschitz,and contracting vector fields for consensus and synchronization of networks,IEEE Transactions On Circuits and Systems-I,58,576-583(2011年)·Zbl 1468.34077号
[10] 多夫勒,F。;Bullo,F.,《电力网络和非均匀Kuramoto振荡器的同步和瞬态稳定性》,SIAM控制与优化杂志,50,3,1616-1642(2012)·Zbl 1264.34105号
[12] 藤坂,H。;Yamada,T.,耦合振子系统同步运动的稳定性理论,理论物理进展,69,32-37(1983)·Zbl 1171.70306号
[13] Gray,C.M.,《神经元系统的同步振荡:机制和功能》,《计算神经科学杂志》,11-38(1994)
[14] Hale,J.,扩散耦合、耗散和同步,动力学和微分方程杂志,9(1997)·Zbl 1091.34532号
[15] 霍普彭斯特德,F。;Izhikevich,E.,《微机电谐振器和机械神经计算的同步》,IEEE电路与系统汇刊-I,48,2,133-138(2001)·Zbl 1015.68142号
[16] 胡图,F。;Cauet,S。;Coirault,P.,《不同耦合振荡器的鲁棒同步:在天线阵列中的应用》,富兰克林研究所杂志,346413-430(2009)·Zbl 1167.93333号
[17] Karagiannis,D。;Carnevale,D。;Astolfi,A.,基于不变流形的非线性系统降阶观测器设计,IEEE自动控制汇刊,532602-2614(2008)·Zbl 1367.93093号
[18] Leonard,N.,《多智能体系统动力学:动物群体的分叉和行为》,《控制中的年度评论》,38,171-183(2014)
[19] 刘,X。;Chen,T.,带或不带控制器的y耦合lorenz系统的有界性和同步,Physica D,237,630-639(2008)·Zbl 1168.34338号
[20] 洛米勒,W。;Slotine,J.,《非线性系统的收缩分析》,Automatica,34683-695(1998)·Zbl 0934.93034号
[21] Murguia,C。;Fey,R.H.B。;Nijmeijer,H.,《通过动态扩散耦合实现网络同步》,《国际分叉与混沌杂志》,23,1350076-1350088(2013)·Zbl 1270.34151号
[22] Nuño,E。;奥尔特加,R。;Basañez,L.,《非线性遥操作器的自适应控制器》,Automatica,46,155-159(2010)·Zbl 1214.93059号
[23] Nuño,E。;奥尔特加,R。;巴萨涅兹,L。;Hill,D.,具有不确定参数和通信延迟的非相同Euler-Lagrange系统网络的同步,IEEE自动控制汇刊,56935-941(2011)·Zbl 1368.93308号
[24] Olfati-Saber,R。;Murray,M.,具有切换拓扑和延迟的代理网络中的共识问题,IEEE自动控制汇刊,491520-1533(2004)·Zbl 1365.93301号
[25] 巴甫洛夫,A。;Pogromsky,A.Y。;van de Wouw,N。;Nijmeijer,H.,《收敛动力学》,致敬鲍里斯·巴夫洛维奇·德米多维奇,《系统与控制快报》,52,257-261(2004)·Zbl 1157.34333号
[26] 佩科拉,L。;卡罗尔,T.,《混沌系统中的同步》,《物理评论快报》,64,821-824(1990)·Zbl 0938.37019号
[27] Peskin,C.S.,《心脏生理学的数学方面》,268-278(1975),纽约大学数学科学学院·兹比尔0301.92001
[28] Pikovsky,A。;Rosenblum,M。;Kurths,J.,《同步:非线性科学中的一个普遍概念》(2001),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社·Zbl 0993.37002号
[29] Ploeg,J。;van de Wouw,N。;Nijmeijer,H.,级联系统的Lp串稳定性:车辆排成应用,IEEE控制系统技术汇刊,22786-793(2014)
[30] Pogromsky,A.Y.,《基于无源性的同步系统设计》,《国际分叉与混沌杂志》,第8295-319页(1998年)·兹伯利0938.93056
[31] Pogromsky,A.Y。;格拉德·T。;Nijmeijer,H.,关于耦合动力系统中的扩散驱动振荡,国际分叉与混沌杂志,9,629-644(1999)·Zbl 0970.34029号
[32] 任,W。;Atkins,E.,《通过本地信息交换实现分布式多车辆协调控制》,《鲁棒与非线性控制国际期刊》,1002-1033(2007)·兹比尔1266.93010
[33] 罗德里格斯,A。;奈梅杰尔,H.,仅基于位置测量的两个机器人操纵器的协调,国际控制杂志,741311-1323(2001)·Zbl 1049.93062号
[34] 萨多夫斯卡,A。;van den Broek,T。;Huijberts,H。;van de Wouw,N。;Kostic’c,D。;Nijmeijer,H.,利用相互耦合实现单轮移动机器人编队控制的虚拟结构方法,《国际控制杂志》,84,1886-1902(2011)·Zbl 1236.93009号
[35] 斯卡多维,L。;Sepulchre,R.,相同线性系统网络中的同步,IEEE自动控制汇刊,572132-2143(2010)
[36] Sheikholeslam,S。;Desoer,A.,《无主车信息通信的车辆排纵向控制:系统级研究》,IEEE车辆技术汇刊,42546-554(1993)
[37] Singer,W.,《神经同步:关系定义的通用代码》,《神经元》,第24期,第49-65页(1999年)
[38] 斯坦科维奇,S。;Stanojevic,M。;Siljak,D.,车辆排的分散重叠控制,IEEE控制系统技术汇刊,8816-832(2000)
[39] Steur,E.,耦合系统网络中的同步行为(2012),埃因霍温理工大学:荷兰埃因霍芬理工大学(博士论文)
[40] 斯特尔,E。;Nijmeijer,H.,扩散时滞耦合(半)无源系统网络中的同步,IEEE电路与系统汇刊-I,58,6,1358-1371(2010)·Zbl 1468.34080号
[41] 斯特尔,E。;丘金,I。;奈梅杰尔,H.,《扩散耦合神经元振荡器的半无源性和同步性》,《物理D》,2382119-2128(2009)·Zbl 1196.37126号
[42] Strogatz,S.,《Sync:自发秩序的新兴科学》(2003年),Hyperion:Hyperion纽约
[43] Tang,Y。;钱,F。;高,H。;Kurths,J.,《复杂网络中的同步及其应用:最新进展和挑战的调查》,《控制年度评论》,第38期,第184-198页(2014年)
[44] 维兰德,P。;塞普尔赫里,R。;Allgöwer,F.,内部模型原理对于线性输出同步是必要和充分的,Automatica,51068-1074(2011)·Zbl 1233.93011号
[45] 温弗里,A.T.,(《生物时间的几何》,《生物时间几何》,跨学科应用数学(2001),斯普林格出版社)·Zbl 1014.92001号
[46] Wu,C.W。;Chua,L.O.,线性耦合动力系统阵列中的同步,IEEE电路与系统汇刊-I,42,430-447(1995)·兹比尔0867.93042
[47] 周,J。;卢,J。;Lü,J.,一般复杂动态网络的Pinning自适应同步,Automatica,44996-1003(2008)·Zbl 1283.93032号
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