多振子协调同步及其应用研究-控制理论与控制工程专业论文.docx

河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文： 多振子协调同步及其应用研究 ，是我 个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注 和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。 其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢 意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 年 月 日 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的 规定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩 印、扫描或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 必威体育官网网址的学位论文在 解密后适用本授权 。 学位论文作者签名 ： 导师签名： 年 月 日 年 月 日 致 谢 首先，我要向导师宋运忠教授表示最诚挚的谢意。在这三年的研究生阶段里，我从宋老 师身上学到了很多知识和素养。宋老师给予了我战胜困难的勇气和决心，我取得的每一点成 绩和进步都凝聚着宋老师的心血。宋老师不仅以他在专业领域高深的造诣和渊博的专业知识 帮助我在科研的道路上顺利前行，更以他严谨的治学态度、求实的工作作风、高尚的人格情 操、乐观的生活态度和对学生负责的态度深深地影响和教育着我，使我终身受益。值此论文 完成之际，谨向宋老师表示衷心的感谢，感谢他三年来对我的培养和关怀。 本文的研究工作也是在宋老师的精心指导和亲切关怀下完成的，宋老师在教书育人上的 谆谆不倦和学术研究上的严谨深入，让我油然而生一种敬意和动力，再次对宋老师表示感谢 和祝福。 感谢我的师兄、师姐，是你们的勤奋和博学，给我树立了一个良好的榜样。感谢复杂网 络研究室的所有同学、师弟师妹、兰四#143 室友、以及其他的各位同学和朋友，生活中有了 你们，为我的研究生生活增添了几分色彩和闪亮。 感谢那些在相关领域的研究人员和学者们，你们的研究成果和资料，对我的研究和论文 写作起了很大的启发、指导作用。若不是有你们坚实的研究支撑，我也难以获得研究生期间 的些许成绩！ 感谢电气工程与自动化学院的一些老师，三年前你们的谆谆教诲和孜孜培养使我获得保 研资格；也感谢图书馆，让我扩展了很多知识，比如经济、管理、金融、设计等相关领域的 知识。 还要感谢各位专家老师在百忙之中评阅我的论文！ 最后，我更要感谢我的父母！是你们在我十几年的生活和求学生涯中，始终给我以无穷 的精神鼓励和默默的生活关怀；因为你们，我很少感到疲惫；因为你们，我知道了幸福的 含义。 向所有关心和帮助过我的老师、同学、朋友和亲人，表示感谢和祝福！ 李琰琰 2012 年 3 月 26 日 摘 要 本文研究了多振子的协调同步问题，分析了直接通讯时振子间的协调同步在 图像分割中的应用；讨论了间接通讯时群体感应机制下多振子达到协调同步的充 分条件。 受人类大脑和视觉神经系统的同步机制的启发，在基本图像分割算法的基础 上，利用 Newton-Leipnik（N-L）共存奇异吸引子网络的协调同步对图像分割问题 进行了研究，并将研究结果与 FitzHugh-Nagumo（F-N）神经振子模型的图像分割 效果做了对比。研究表明，由于 N-L 混沌振子比 F-N 神经振子具有更复杂的动力 学特性，N-L 振子的协调同步比 F-N 振子更快速，图像的分割结果更精细、更接 近人类视觉的感知结果。 受自然界和工程系统中环境对处于其中的个体的同步影响的启发，讨论了群 体感应机制下的如下情况： ·动力学特性相同的多个振子及其共同介质形成的网络； ·动力学特性混杂的多个振子及其共同介质形成的网络； ·多个组形成的网络，组内振子的动力学特性相同且有共同介质，组间振子 和介质的动力学特性可以不同。 根据理论分析，给出了基于群体感应机制的多振子协调同步的充分条件，并 通过 Matlab 仿真进行了验证。 综上，多振子的协调同步研究是一项具有理论和实践双重意义的工作。 关键词：多振子；同步；图像分割；群体感应 I II Abstract In this paper, coordinated synchronization of multi-oscillators was addressed, the application to image segmentation via oscillators communicating directly was investigated; and the sufficient conditio