مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کنترل پذیری گیره ایی شبکه های دینامیکی بر اساس عملکرد حرکت همگام

نویسندگان
1 استاد دانشگاه صنعتی خواجه نصیر الدین طوسی
2 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
انتخاب مناسب نوع و تعداد گره های کنترل شونده، نقش مهمی در بهبود کنترل پذیری و عملکرد شبکه های دینامیکی دارد. در این مقاله انتخاب گره های کنترل شونده بر اساس معیارهای مرکزیت گره ها در شبکه انجام شده است. برای هر معیار، کنترل پذیری و عملکرد حرکت همگام در شبکه های دینامیکی مورد مطالعه قرار گرفته است و بر این اساس، کمینه تعداد گره های کنترل شونده به منظور دستیابی به عملکرد مطلوب، برای چندین مدل ساختاری شبکه ها بدست آمده است. نتایج بررسی کنترل پذیری گیره ایی در شبکه های دینامیکی تصادفی نشان می دهد که کمترین تعداد گره های کنترل شونده، برای معیار مرکزیت میانی است. مشابه همین نتیجه برای شبکه های جهان کوچک نیز برقرار است با این تفاوت که در شبکه های متراکم تر، تعداد گره های کنترل شونده افزایش می یابد. بررسی نتایج در شبکه های مستقل از مقیاس نشان می دهد که معیار مرکزیت نزدیکی انتخابی مناسب بوده و بخصوص در شبکه ها با تعداد گره های بالاتر، منجر به کاهش تعداد گره های کنترل شونده می شود. نتیجه مهم دیگر، کاهش تعداد گره های کنترل شونده برای یک عملکرد مطلوب و بهبود کنترل پذیری با افزایش ضریب همسایگی در شبکه های جهان کوچک است. مشابه این نتیجه برای افزایش ضریب تجانس در شبکه های مستقل از مقیاس است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Pinning controllability of dynamical networks based on synchronized motion performance

نویسندگان English

Ali Ghaffari 1
Soleyman Arebi 2
1 K.N. Toosi university of technology
2 K.N.Toosi university of technology
چکیده English

The right selection of the type and the number of driver nodes, play an important role in improving the controllability and the performance of the dynamical networks. In this paper the controllability and the performance of a network has been studied when a new approach for selecting the driver nodes, based on the three main node centrality criteria, has been proposed. For each criterion, the percentage of the least number of driver nodes to achieve the desired performance has been calculated for several network model structures. The results for pure random networks show that for the ‘’betweenness centrality criterion’’ the number of driver nodes is minimal. Similar results hold for Small World networks subject to the fact that for dense, the number of driver nodes increases. It is shown that the ‘’closseness centrality criterion’’ is the proper choice for the State Free networks especially when the network is dense. Another important result is that in Small World networks, increasing the nearest neighborhood coefficient, decrease the number of driver nodes for a desired performance. Similar results hold for Scale Free networks where increasing the heterogeneity coefficient improves the network pinning controllability.

کلیدواژه‌ها English

Dynamical networks
pinning controllability
minimum driver nodes
desired performance