导图社区 第十一章 网路同步与控制
网络科学导论,网络的拓扑结构在决定网络动态特性方面起着很重要的作用,快一起来看网路同步与控制的知识。
计算机408 计算机组成原理 第三章 系统总线,计算机系统的五大部件之间的互连方式有两种,一种是各部件之间使用单独的连线,称为分散连接;另一种是将各部件连到一组公共信息传输线上,称为总线连接。
社区模板帮助中心,点此进入>>
论语孔子简单思维导图
《傅雷家书》思维导图
《童年》读书笔记
《茶馆》思维导图
《朝花夕拾》篇目思维导图
《昆虫记》思维导图
《安徒生童话》思维导图
《鲁滨逊漂流记》读书笔记
《这样读书就够了》读书笔记
妈妈必读:一张0-1岁孩子认知发展的精确时间表
第十一章 网路同步与控制
11.1 引言
网络的拓扑结构在决定网络动态特性方面起着很重要的作用
基于Laplacian矩阵特征值刻画网络同步化能力的基本判据
并在此基础上分析了一些基本的网络模型的同步化能力
特别指出了同步化能力与网络拓补特征之间的复杂关系
11.2 网络同步判断
建立一个合适的反映节点动力学和网络结构的数学模型
尽可能简单便于理论分析
刻画网络结构对同步行为的本质影响
连续时间系统
单个节点系统的动力学方程
N个相同节点按照某种拓扑结构组成的网络
每个节点的输出可以被它的邻居节点采集和使用
希望一个节点的输出尽量能与邻居节点的输出趋于一致
网络系统状态方程
Laplacian矩阵与耗散耦合条件
Laplacian矩阵性质
同步流行
根据同步化区域S的不同情形,把网络系统分类
定义
分类
类型I网络
类型II网络
类型III网络
对应的同步化区域S3为几个不相邻的区间的并
类型IV网络
对应的同步化区域为空集,对任意的耦合强度和拓扑网络,这类网络都无法实现自我同步
总结
11.3 网络同步化能力分析
规则网络的同步化能力
最近邻耦合网络
全耦合网络
星形耦合网络
网络拓扑性质与同步化能力的关系
实际网络和很多网络模型都不具有完全规则拓扑的网络,从而无法如上面介绍的规则网络那样事先基于网络生成规则就可以写出对应的耦合矩阵
网络拓扑性质与同步化能力之间并不存在简单的确定关系
11.4 网络牵制控制
问题描述
我们不仅希望网络能够实现同步,而且要求所有节点的状态都趋于某个事先给定的孤立节点的不稳定的平衡点
网络系统同状态方程
对每个节点施加简单的线性误差反馈,得到控制系统方程
在一定假设下,只要反馈增益K充分大,那么每个节点的状态都会趋于平衡点
牵制控制思想
通过有选择地对网络中的少部分节点施加控制而使得整个网络达到所期望的行为
可行性问题
有效性问题
目标是希望当时间趋于无穷时,系统状态趋于某个给定的状态太,并且我们通常会对期望的目标状态有所限制
可行性分析
需要借助控制科学中的稳定性理论
有效性分析
如何选取部分牵制控制节点以使达到控制目标所花的代价尽可能小
代价
所需直接控制的节点数量
网络耦合强度
反馈控制增益幅值
特定牵制控制策略
随机牵制控制策略
11.5网络完全可控性
结构可控性
网络可控性概念
找到最少的驱动节点数,使得整个网络系统是可控的
如果每一个状体节点都是驱动节点,那么M=N,系统显然是可控的
结构可控性概念
要么几乎不管如何设置非零权重,系统都是可控的;要么几乎不管如何设置非零权重,系统都是不可控的
系统(A,B) 如果存在矩阵A和B中的非零元素的一组取值,使得在这组取值下的系统是可控的。
可控性矩阵满秩=强结构可控
强结构可控
结构可控性定理
最少输入分析
最少输入与最大匹配
完全控制一个网络所需的最少控制节点数是由该网络的最大匹配决定的
有向网络的边的子集称为一个匹配
如果子集M中的任意两条边都既没有公共的始点也没有公共的终点
实际网络与模型分析