网络中扩散耦合代理的可控性与鲁棒性之间的权衡
摘要：控制性和鲁棒性之间存在着矛盾的关系：从线性动态网络的角度来看，我们在本文中探讨了这一关系。特别是，针对给定的节点数量N和直径D，我们利用Kirchhoff指数的概念确定网络的鲁棒性，并分析其强结构可控性。为此，我们计算了所需的最小领导节点数量，这些节点直接接收外部控制输入，以保证该网络在所有可行的节点之间的耦合权重下可控。然后，对于任何给定的N和D，我们得到了设计具有N个节点和D直径的强结构可控网络所需的最小领导节点数量的尖锐上界。我们还讨论了对于任意的N和D，该上界是最佳的。此外，我们构建了一个图族，对于任何给定的N和D，这些图族的边集是最大的（具有最大的鲁棒性），同时满足强结构可控性并且领导节点数量符合所提出的尖锐上界。然后我们分析了这个图族的鲁棒性。结果表明，优化鲁棒性会增加实现强结构可控性所需的领导节点数量。我们的分析基于图论方法，可以应用于利用网络结构来协同优化网络的鲁棒性和可控性。
作者：Waseem Abbas and Mudassir Shabbir and A. Yasin Yazicioglu and Aqsa Akber
论文ID：1903.05524
分类：Systems and Control
分类简称：cs.SY
提交时间：2020-07-15