基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器及方法，其中，狀態(tài)變量傳感器將實時監(jiān)測到的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)椒€(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀，并同步向穩(wěn)態(tài)遷移控制器反饋復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)變量信息；穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀為穩(wěn)態(tài)遷移控制器提供穩(wěn)態(tài)遷移控制所需的啟動指令，穩(wěn)態(tài)遷移控制器收到狀態(tài)變量信息后生成穩(wěn)態(tài)遷移控制信號并作用于所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；拓撲估計器根據(jù)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀所傳輸?shù)姆€(wěn)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)后實現(xiàn)對復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行估計。本發(fā)明建立在穩(wěn)態(tài)控制的基礎(chǔ)上，可以在耦合函數(shù)和節(jié)點函數(shù)未知情況下，最終實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)信息依賴少且具有強魯棒性復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計。
【專利說明】基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及參數(shù)估計領(lǐng)域，具體涉及一種基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)就是具有復雜連接拓撲結(jié)構(gòu)和復雜動力學行為的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，它是由大量的微觀(或局部)動力系統(tǒng)(節(jié)點)通過相互耦合連接而構(gòu)成的。自然界和人類社會中存在著大量復雜系統(tǒng)(例如電力系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、代謝網(wǎng)絡(luò)、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、大氣和海洋等等)可以通過各種各樣的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)來加以描述。復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當今最受關(guān)注和最具挑戰(zhàn)性的科學前沿課題之一，正受到世界范圍內(nèi)眾多不同領(lǐng)域研究人員的關(guān)注。
[0003]目前關(guān)于復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的研究主要集中在如下幾個問題:⑴研究網(wǎng)絡(luò)連接拓撲性質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)同步能力以及其與同步調(diào)節(jié)的關(guān)系；(2)研究時延(time-delay)分布與網(wǎng)絡(luò)同步能力的關(guān)系；(3)研究不同網(wǎng)絡(luò)模型(例如無標度網(wǎng)絡(luò)和小世界網(wǎng)絡(luò))上病毒傳播行為的差異；(4)基于復雜網(wǎng)絡(luò)的博弈與合作進化研究；(5)如何通過結(jié)構(gòu)擾動來調(diào)節(jié)(或控制)網(wǎng)絡(luò)動力學行為；(6)復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)牽引控制。
[0004]在上述問題的研究中，絕大多數(shù)研究者均假設(shè)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)信息實現(xiàn)已知知道。但真實復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的這些結(jié)構(gòu)信息一般而言是無法事先已知的，為了使目前這些關(guān)于復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的研究成果能被應(yīng)用于分析真實系統(tǒng)，我們必須首先辨識真實復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。因此辨識真實復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)信息就不僅僅具有重大的理論價值，同時也是分析、預測和控制真實復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)動力學行為的先決條件。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，有研究者提出利用自適應(yīng)參數(shù)估計的方法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計，但這些研究成果需要事先已知節(jié)點動力學與耦合函數(shù)等結(jié)構(gòu)信息，因此亟待解決在節(jié)點動力學與耦合函數(shù)未知情況下的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中自適應(yīng)參數(shù)估計方法存在的局限以及在節(jié)點動力學與耦合函數(shù)未知情況下的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計問題，提供一種基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器及方法。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明的一種基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，包括狀態(tài)變量傳感器、穩(wěn)態(tài)遷移控制器、穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀和拓撲估計器，所述狀態(tài)變量傳感器將實時監(jiān)測到的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)椒€(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀，并同步向穩(wěn)態(tài)遷移控制器反饋復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)變量信息；所述穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀為穩(wěn)態(tài)遷移控制器提供穩(wěn)態(tài)遷移控制所需的啟動指令，所述穩(wěn)態(tài)遷移控制器收到狀態(tài)變量信息后生成穩(wěn)態(tài)遷移控制信號并作用于所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述拓撲估計器根據(jù)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀所傳輸?shù)姆€(wěn)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)后實現(xiàn)對復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行估計。
[0008]為了提高操作的靈活性以及擴展適用范圍，根據(jù)所監(jiān)測復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變量性質(zhì)的不同，選擇相應(yīng)不同型號的狀態(tài)變量傳感器，也就是說可以利用所監(jiān)測狀態(tài)變量的力、熱、聲、光、電等不同的物理特性選取合適的傳狀態(tài)變量傳感器。
[0009]進一步的，所述穩(wěn)態(tài)遷移控制器先將產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)控制信號驅(qū)動所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)到一個穩(wěn)態(tài)，然后對所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)進行擾動控制以獲得不同的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信肩、O
[0010]進一步的，所述穩(wěn)態(tài)控制信號根據(jù)所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的不同性質(zhì)采取相應(yīng)的形式。
[0011]進一步的，所述擾動控制是通過改變穩(wěn)態(tài)控制信號中期望穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信息來實現(xiàn)的。
[0012]進一步的，所述穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀實時對穩(wěn)態(tài)遷移控制器的穩(wěn)態(tài)控制結(jié)果進行監(jiān)測，在判定穩(wěn)態(tài)控制實現(xiàn)時，啟動其記錄功能存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量以及穩(wěn)態(tài)控制信號信息，在存儲足夠的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量信息后向穩(wěn)態(tài)遷移控制器發(fā)穩(wěn)態(tài)遷移指令以改變穩(wěn)態(tài)控制信號。
[0013]進一步的，所述拓撲結(jié)構(gòu)估計器首先對從穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀獲得的一系列穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量進行處理，然后獲得穩(wěn)態(tài)響應(yīng)擾動值矩陣D，接著通過標準化的矩陣逆估計算法計算獲得矩陣D的偽逆C，最后通過矩陣乘法運算獲得復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的估計。
[0014]本發(fā)明還公開了一種基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器的估計方法，包括以下步驟:
[0015](I)獲取狀態(tài)變量信息:狀態(tài)變量傳感器實時獲取復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)信息，并實時傳輸至穩(wěn)態(tài)遷移控制器和穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀；
[0016](2)穩(wěn)態(tài)控制:穩(wěn)態(tài)控制器產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)控制信號以驅(qū)動所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)到一個穩(wěn)態(tài)，然后通過穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀對穩(wěn)態(tài)控制器的穩(wěn)態(tài)控制結(jié)果進行監(jiān)測，并在判定穩(wěn)態(tài)控制實現(xiàn)時啟動穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀的記錄功能來存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量XO以及穩(wěn)態(tài)控制信號KO信息；
[0017](3)穩(wěn)態(tài)擾動控制:在穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀存儲足夠的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量信息后，向穩(wěn)態(tài)遷移控制器發(fā)出穩(wěn)態(tài)遷移指令以改變穩(wěn)態(tài)控制信號，穩(wěn)態(tài)遷移控制器收到指令后對復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行一系列穩(wěn)態(tài)擾動控制，獲得一系列穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，而穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀同步存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量Xi以及穩(wěn)態(tài)控制信號Ki信息；
[0018](4)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計:拓撲結(jié)構(gòu)估計器對從穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀獲得的一系列穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量Xi進行濾波處理后，分別獲得穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量矩陣D= [D1D2…Dn]，其中:Di = f (Xi)-f (XO) ；f(.)為平均濾波算法；接著通過標準化的矩陣逆估計算法求穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量矩陣D的偽逆C，最后通過計算K*C獲得復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的估計，其中K =[K1-K0K2-K0…Kn-KO]。
[0019]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0020](I)本發(fā)明建立在穩(wěn)態(tài)控制的基礎(chǔ)上，可以在耦合函數(shù)和節(jié)點函數(shù)未知情況下，利用穩(wěn)態(tài)擾動控制來解決網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的重構(gòu)問題，最終實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)信息依賴少且具有強魯棒性復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計。
[0021](2)即使在每個節(jié)點只有部分狀態(tài)變量甚至單一狀態(tài)變量的條件下，本發(fā)明也能夠測量數(shù)據(jù)，甚至在存在外在干擾和未知(時變)耦合時延等限制條件下，本發(fā)還明能夠解決相應(yīng)的的拓撲估計問題。
[0022](3)本發(fā)明的拓撲結(jié)構(gòu)估計器本質(zhì)上是一種矩陣逆估計算法，能夠解決網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)和參數(shù)不確定性(uncertainty)條件下的拓撲估計問題,并解決了只有部分節(jié)點能被控制情況下的子網(wǎng)絡(luò)的拓撲估計問題。
[0023](4)本發(fā)明還能解決復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)存在時滯參數(shù)情況下的連接拓撲估計問題。
[0024]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，適用性廣泛，性能優(yōu)越，能夠解決復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲估計問題，具有較好的市場前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0026]下面對本發(fā)明技術(shù)方案進行結(jié)合附圖和實施例詳細說明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的一種基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，包括狀態(tài)變量傳感器、穩(wěn)態(tài)遷移控制器、穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀和拓撲估計器，所述狀態(tài)變量傳感器將實時監(jiān)測到的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)椒€(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀，并同步向穩(wěn)態(tài)遷移控制器反饋復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)變量信息；所述穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀為穩(wěn)態(tài)遷移控制器提供穩(wěn)態(tài)遷移控制所需的啟動指令，所述穩(wěn)態(tài)遷移控制器收到狀態(tài)變量信息后生成穩(wěn)態(tài)遷移控制信號并作用于所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述拓撲估計器根據(jù)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀所傳輸?shù)姆€(wěn)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)后實現(xiàn)對復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行估計。
[0028]其中，根據(jù)所監(jiān)測復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變量性質(zhì)的不同，選擇相應(yīng)不同型號的狀態(tài)變量傳感器。
[0029]本實施例中的穩(wěn)態(tài)遷移控制器先將產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)控制信號驅(qū)動所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)到一個穩(wěn)態(tài)，然后對所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)進行擾動控制以獲得不同的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信息。上述的穩(wěn)態(tài)控制信號根據(jù)所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的不同性質(zhì)采取相應(yīng)的形式。而擾動控制是通過改變穩(wěn)態(tài)控制信號中期望穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信息來實現(xiàn)的。
[0030]本實施例中的穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀實時對穩(wěn)態(tài)遷移控制器的穩(wěn)態(tài)控制結(jié)果進行監(jiān)測，在判定穩(wěn)態(tài)控制實現(xiàn)時，啟動其記錄功能存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量以及穩(wěn)態(tài)控制信號信息，在存儲足夠的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量信息后向穩(wěn)態(tài)遷移控制器發(fā)穩(wěn)態(tài)遷移指令以改變穩(wěn)態(tài)控制信號。
[0031]上述的拓撲結(jié)構(gòu)估計器首先對從穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀獲得的一系列穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量進行處理，然后獲得穩(wěn)態(tài)響應(yīng)擾動值矩陣D，接著通過標準化的矩陣逆估計算法計算獲得矩陣D的偽逆C，最后通過矩陣乘法運算獲得復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的估計。
[0032]本實施的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器的估計方法，包括以下步驟:
[0033](I)獲取狀態(tài)變量信息:狀態(tài)變量傳感器實時獲取復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)信息，并實時傳輸至穩(wěn)態(tài)遷移控制器和穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀；
[0034](2)穩(wěn)態(tài)控制:穩(wěn)態(tài)控制器產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)控制信號以驅(qū)動所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)到一個穩(wěn)態(tài)，然后通過穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀對穩(wěn)態(tài)控制器的穩(wěn)態(tài)控制結(jié)果進行監(jiān)測，并在判定穩(wěn)態(tài)控制實現(xiàn)時啟動穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀的記錄功能來存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量XO以及穩(wěn)態(tài)控制信號KO信息；
[0035](3)穩(wěn)態(tài)擾動控制:在穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀存儲足夠的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量信息后，向穩(wěn)態(tài)遷移控制器發(fā)出穩(wěn)態(tài)遷移指令以改變穩(wěn)態(tài)控制信號，穩(wěn)態(tài)遷移控制器收到指令后對復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行一系列穩(wěn)態(tài)擾動控制，獲得一系列穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，而穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀同步存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量Xi以及穩(wěn)態(tài)控制信號Ki信息；
[0036](4)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計:拓撲結(jié)構(gòu)估計器對從穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀獲得的一系列穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量Xi進行濾波處理后，分別獲得穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量矩陣D= [D1 D2…Dn]，其中:Di =f (Xi)-f (XO) ；f(.)為平均濾波算法；接著通過標準化的矩陣逆估計算法求穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量矩陣D的偽逆C，最后通過計算K*C獲得復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的估計，其中K = [K1-K0K2-K0…Kn-KO]。
【權(quán)利要求】
1.一種基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，其特征在于:包括狀態(tài)變量傳感器、穩(wěn)態(tài)遷移控制器、穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀和拓撲估計器，所述狀態(tài)變量傳感器將實時監(jiān)測到的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)椒€(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀，并同步向穩(wěn)態(tài)遷移控制器反饋復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)變量信息；所述穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀為穩(wěn)態(tài)遷移控制器提供穩(wěn)態(tài)遷移控制所需的啟動指令，所述穩(wěn)態(tài)遷移控制器收到狀態(tài)變量信息后生成穩(wěn)態(tài)遷移控制信號并作用于所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；所述拓撲估計器根據(jù)穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀所傳輸?shù)姆€(wěn)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)后實現(xiàn)對復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行估計。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，其特征在于:所述狀態(tài)變量傳感器可根據(jù)所監(jiān)測復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變量性質(zhì)的不同，選擇相應(yīng)的不同型號的狀態(tài)變量傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，其特征在于:所述穩(wěn)態(tài)遷移控制器先產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)控制信號以驅(qū)動控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)到一個穩(wěn)態(tài)，然后對所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)進行擾動控制以獲得不同的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，其特征在于:所述穩(wěn)態(tài)控制信號根據(jù)所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的不同性質(zhì)采取相應(yīng)的形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，其特征在于:所述擾動控制是通過改變穩(wěn)態(tài)控制信號中期望穩(wěn)態(tài)響應(yīng)信息來實現(xiàn)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，其特征在于:所述穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀實時對穩(wěn)態(tài)遷移控制器的穩(wěn)態(tài)控制結(jié)果進行監(jiān)測，在判定穩(wěn)態(tài)控制實現(xiàn)時，啟動其記錄功能存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量以及穩(wěn)態(tài)控制信號信息，在存儲足夠的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量信息后向穩(wěn)態(tài)遷移控制器發(fā)穩(wěn)態(tài)遷移指令以改變穩(wěn)態(tài)控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器，其特征在于:所述拓撲結(jié)構(gòu)估計器首先對從穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀獲得的一系列穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量進行處理，然后獲得穩(wěn)態(tài)響應(yīng)擾動值矩陣D，接著通過標準化的矩陣逆估計算法計算獲得矩陣D的偽逆C，最后通過矩陣乘法運算獲得復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的估計。
8.—種如權(quán)利要求1至7任意一項所述的基于穩(wěn)態(tài)遷移控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計器的估計方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)獲取狀態(tài)變量信息:狀態(tài)變量傳感器實時獲取復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀態(tài)信息，并實時傳輸至穩(wěn)態(tài)遷移控制器和穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀； (2)穩(wěn)態(tài)控制:穩(wěn)態(tài)控制器產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)控制信號以驅(qū)動所控制的復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)到一個穩(wěn)態(tài)，然后通過穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀對穩(wěn)態(tài)控制器的穩(wěn)態(tài)控制結(jié)果進行監(jiān)測，并在判定穩(wěn)態(tài)控制實現(xiàn)時啟動穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀的記錄功能來存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量XO以及穩(wěn)態(tài)控制信號KO信息； (3)穩(wěn)態(tài)擾動控制:在穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀存儲足夠的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量信息后，向穩(wěn)態(tài)遷移控制器發(fā)出穩(wěn)態(tài)遷移指令以改變穩(wěn)態(tài)控制信號，穩(wěn)態(tài)遷移控制器收到指令后對復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行一系列穩(wěn)態(tài)擾動控制，獲得一系列穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，而穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀同步存儲穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量Xi以及穩(wěn)態(tài)控制信號Ki信息； (4)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)估計:拓撲結(jié)構(gòu)估計器對從穩(wěn)態(tài)監(jiān)測與記錄儀獲得的一系列穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量Xi進行濾波處理后，分別獲得穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量矩陣D= [D1D2…Dn]，其中:Di =f (Xi)-f (XO) ；f(.)為平均濾波算法；接著通過標準化的矩陣逆估計算法求穩(wěn)態(tài)狀態(tài)變量矩陣D的偽逆C，最后通過計算K*C獲得復雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的估計，其中K = [K1-K0K2-K0…Kn-KO]。
【文檔編號】G06F19/00GK104301178SQ201410536271
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】禹東川 申請人:東南大學