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专利号: 2020109996530
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.非连续复杂网络的有限时间聚类同步与牵制控制方法,步骤如下:步骤一、建立具有非恒同非连续Lur’e系统的复杂网络并确定其同步目标(1.1)建立具有时变时滞和非线性耦合的受控非连续非恒同Lur’e动态网络模型:其中:N表示网络中Lur’e系统的个数, 表示第i个Lur’e系统的状态向量, 表示第i个Lur’e系统状态向量的第n维分量, 表示对状态向量yi(t)求导, 和 是常数矩阵,m、n表示维数;正常数c1,c2是耦合强度,耦合矩阵 满足耗散条件,即若第i个Lur’e系统与第j个Lur’e系统间有连接,i≠j,则有:aij>0,bij>

0,否则aij=0,bij=0;时变时滞τ(t)满足0≤τ(t)≤τ且时变时滞的导数 常数μ满足是连续非线性耦合函数且是耦合向量值函数G(yj(t))的第n维分量, 为不连续的非线性向量值函数且满足初值f(0)=0,记表示非

线性向量值函数 的第m维分量,其中i=1,2,…,N,j=1,2,…,m,ui(t)是控制输入,将在后面给出详细设计;

(1.2)确定复杂网络的同步目标将如下独立的Lur’e系统作为复杂动态网络(1)中的同步目标:其中: 表示第μi个聚类的同步目标向量,表示第μi个聚类的同步目标向量的第n维分量, 表示对同步目标向量 求导,为不连续的非线性向量值函数且满足初值f(0)=0,记表示非线性向量值函数 的第m维分量,其中i=1,2,…,N,j=1,2,…,m;

步骤二、通过传感器装置获得各节点状态信息并建立误差模型n

通过定义误差向量 ei

(t)表示第i个节点的误差向量的第n维分量;由式(1)和(2)获得受控的误差Lur’e网络:其中i=1,2,…,N,非线性函数 耦合函数是连续非线性耦合函数且

是耦合向量值函数 的第n维分量;

步骤三、设计牵制控制器

针对误差Lur’e网络设计负反馈牵制控制器ui(t):其中: 表示属于第μi个聚类且和其他类有直接连接的Lur’e系统组成的集合, 表示属于第μi个聚类的所有Lur’e系统组成的集合;

其中:li(t)为时变控制强度,常数ρ>0,sign为符号函数且表示向量值函数sign(ei(t))的第n维分量,ei(S)表示被积分的误差向量;控制增益ηi>0,αi>0;设 为li(t)的估计,则存在正常数 满足 定义函数Ω(ei(t))如下:||ei(t)||2表示误差向量ei(t)的2范数的平方;为了获取最优控制强度,针对时变控制强度li(t)设计如下自适应更新定律:其中系数εi>0;

步骤四、判断是否实现有限时间聚类同步条件1:函数 除了在可数点集{ρk}外是连续可微的,在不连续点处的左极限和右极限 存在,k为正整数,并且,在 的每个紧凑区间, 最多有有限个跳跃间断点;

条件2:函数 满足条件1,记Filippov集值映射表示集值映射 的第m维分

T

量,向量s=[s1,s2,…,sm] ,sm表示向量s的第m维分量; 满足 存在正T

常数 和 使得对于任意向量s=[s1,s2,…,sm], Zm表示向量Z的第m维分量,有以下不等式成立:其中:sup表示上确界,即最小上界,i=1 ,

2,…,N,j=1,2,…,m;对应的,给出非线性向量值函数的线性化估计形式其中:

若条件1和条件2成立,且函数gk(·)∈NCF(ξ,δ),ξ>δ>0,k=1,2,…,n;如果存在正常数z,β,使得如下条件成立:(1)不等式:

(2)矩阵不等式:

(3)不等式:

则在牵制控制器(4)和自适应更新定律(7)的作用下,非连续Lur’e网络(1)和目标Lur’e系统(2)在有限时间内能够实现聚类同步,并且其同步收敛时间估计为其中:λmax表示取最大特征值, 若否则 i=1,2,…,N,max表示取最大值,ρ>0,IN表示N维单位矩阵;V(·)表示设计的Lyapunov函数。