基于状态观测器的复杂动态网络故障诊断
20世纪90年代以来，复杂动态网络理论及其应用，已成为研究热点之一。目前的研究中，大多数基于网络拓扑已知的情况。然而现实中，拓扑结构常是未知的。因此，如何辨识网络拓扑，并监控网络拓扑结构的变化，来进行故障诊断，具有相当重要的意义。现有的拓扑辨识与监控的研究中，有的假设网络节点动态性函数可以用线性随机模型表示，但如果网络节点模型更加复杂，该方法将无法应用；有的利用每个节点的第一个状态变量进行耦合，并设计观测器来辨识和监控网络拓扑，但这种方法难以扩展到一般情况，即网络节点的动态性函数用一般的非线性系统表示时；有的利用所有节点的所有状态变量来设计观测器，但如果一部分状态变量不可测，该方法将无法应用。
本文利用节点输出变量(标量)作为反馈变量来设计观测器，对目标网络拓扑结构变化进行监控，使观测器的设计简单化，在工程上易于实现。节点的输出变量是状态变量的线性组合，在现实工程中是可测的。基于Lyapunov稳定性理论，我们得到设计观测器的条件，并用Lorenz电路进行仿真，验证本方法的效果。本研究主要内容包括：首先，介绍复杂动态网络的基本概念、两种耦合模型，网络同步的定义及相应的控制方法；其次，介绍现有的几种网络拓扑辨识及监控的方法；最后，针对节点输出线性耦合网络，利用节点输出变量设计观测器，实时监控拓扑变化来进行故障诊断，并将此方法推广到输出耦合时延网络。
通信网络;系统辨识;网络拓扑
南京邮电大学
硕士
电路与系统
蒋国平
2009
中文
TN915.02
66
2010-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）