一类具有物质循环和状态反馈控制的营养-浮游植物模型研究

基于控制水体水质的实践,以恒化器模型为基础,构建了一类具有物质循环和状态反馈控制的营养-浮游植物模型.首先研究了连续模型的定性与稳定性性质,给出了平衡点存在性及稳定性的条件;然后利用半连续动力系统的理论及后继函数等方法,证明了在一定条件下状态反馈控制模型存在唯一轨道渐近稳定的周期解.数值模拟验证了理论结果.这些数学结果表明:在状态反馈控制下藻类等浮游植物可以被控制在给定阈值以下.     

一类生态调水策略下的营养-浮游植物Filippov模型的动力学分析

基于生态调水可以改善水环境的实践背景,构建了一类营养-浮游植物的Fillipov动力学模型.首先研究了子系统的定性和稳定性,指出子系统分别存在一个全局稳定的正平衡点.然后讨论了Fillipov模型的滑模动力学性质,包括实平衡点、虚平衡点、伪平衡点和切点的存在性和稳定性.最后,理论分析和数值模拟给出了与边界平衡点有关的滑动分支,并讨论了相应的生态学意义.     

一类状态反馈脉冲控制下的营养-产毒浮游植物动力学模型分析

基于生态调水可以改善水环境的实践背景,构建了一类状态反馈脉冲控制下的营养-产毒浮游植物的数学模型.首先研究了无控制系统的有界性、边界平衡点与正平衡点的存在性和稳定性,指出系统可存在一个、两个、三个正平衡点,并证明了鞍结点的存在性.然后利用半连续动力系统理论的后继函数、Bendixson环域定理与压缩映射定理,讨论了系统阶1周期解存在性、唯一性和稳定性.最后,给出数值模拟验证了阶1周期解的存在性.     

考虑病毒感染的营养-浮游植物模型的Hopf分支和全局性态(英文)

营养和其消耗者之间的关系模型过去、现在和未来都是生态学和生态数学的重要内容之一.提出了一个一种营养,两种浮游植物并且其中一种浮游植物具有病毒感染的模型.并运用微分方程稳定性理论的相关知识和方法,对该模型的定性理论进行了研究.得出了模型平衡点存在和局部稳定的条件,同时在某些边界平衡点和正平衡点产生了Hopf分支,最后利用Lyapunov函数方法讨论了某些边界平衡点的全局稳定性.该模型的研究对我们进一步理解海洋生态系统的运行有一定的参考意义.     

一类富营养水体渔业收获模型的定性分析

基于富营养水体中生产者和消费者之间的关系,构建了一类富营养水体渔业收获模型.给出了系统边界平衡态的存在性和稳定性,分析了正平衡态的存在性及个数变化情况,指出系统在一定条件下存在两个正平衡点,进一步地给出了系统正平衡态为鞍结点的条件.最后,以收获率作为目标参数,简要给出了相关生物学意义.     

一类两阶段甘油连续歧化过程的正平衡点分析

研究了两阶段甘油连续歧化为1,3-丙二醇过程的正平衡点.针对甘油连续歧化为1,3-丙二醇过程的双反应器串联系统,首先给出了该双反应器串联系统的生化流程图以及非线性模型,通过对该生化流程图研究和非线性模型的特点分析,提出了应用两阶段法依次求解该双反应器串联系统正平衡点的思想.然后给出了能解决该双反应器串联系统正平衡点求解问题的两个定理,并给出了这两个定理的推导过程,证明了定理的正确性.最后给出了在操作条件D_1=0. 15 h~(-1),C_(SF1)=1200 mmol/L和D_2=0. 15 h~(-1)下该双反应器串联系统正平衡点的计算结果,验证了定理的应用效果.     

具有免疫抑制和双时滞的HIV感染模型分析

研究了具有免疫抑制和考虑感染细胞的产生及CTL免疫反应所需时滞的HIV病毒感染模型.从基本再生数R_0和免疫应答再生数R_1出发,讨论了模型边界平衡点和内部平衡点E_2存在性,并通过特征方程分析了无病平衡点E_0、无免疫平衡点E_1以及内部平衡点E_2的局部稳定性和两时滞在不同取值下对内部平衡点E_2局部稳定性的影响.由结果得知,两时滞对无病平衡点E_0和无免疫平衡点E_1的局部渐近稳定性没有影响,但随着时滞不同取值的变化,可能会使E_2产生Hopf分支.最后通过MATLA数值模拟对结果进行了验证.     

一类具有产毒浮游植物的扩散浮游生物模型的全局动力学行为

考虑了一类浮游植物能够释放毒素的扩散浮游生物模型.对没有空间扩散的情形,得到了模型正平衡点的存在唯一性条件,且在此条件下证明了正平衡点是全局渐近稳定的;对具有空间扩散的情形,得到了相应模型的持久性条件,并通过构造Lyapunov函数得到了模型正平衡点全局渐近稳定的一个充分条件.最后通过数值模拟验证了所得结果的正确性.     

具有一般发生率和潜伏期时滞的水痘传播动力学模型

建立并研究了一类具有一般发生率和潜伏期时滞的水痘传播动力学模型.首先,证明了模型解的非负性和有界性.其次,给出了模型的基本再生数R₀,并证明了模型正平衡点的存在唯一性.再次,通过构造Lyapunov泛函,证明了无病平衡点及地方病平衡点的全局稳定性.最后通过数值模拟验证了：当R₀<1时,无病平衡点E₀全局渐近稳定;当R₀>1时,地方病平衡点E^*全局渐近稳定.     

具有治疗的急慢性传染病模型的稳定性与分支

建立和研究一类具有治疗的急慢性传染病模型.给出了模型存在无病平衡点、唯一地方病平衡点、两个地方病平衡点(即后向分支)的相应条件.并在一定条件下证明了无病平衡点和唯一地方病平衡点的稳定性.     

具有常数移民和急慢性阶段的SIS模型的研究

研究了具有常数移民以及具有急性和慢性两个阶段的SIS传染病模型.针对p=0和0相似文献   

具有年龄结构的伪狂犬病模型分析

根据伪狂犬病在猪的各年龄段传播特性的不同,建立了具有成年和幼年两个年龄结构的伪狂犬病模型,并分析了其动力学行为,寻求决定疾病绝灭与否的基本再生数.当基本再生数小于或等于1时,模型仅有唯一的无病平衡点,当基本再生数大于1时,模型还存在唯一的正平衡点,利用线性化方法和Liapunov函数方法,讨论了两个平衡点的全局渐近稳定性.     

媒体报道下的一类SIS传染病模型的动力学行为研究

讨论了一类基于媒体报道下的SIS传染病模型的动力学行为.该模型存在两个平衡点即一个无病平衡点和一个地方病平衡点.给出了控制疾病持久与灭绝的临界值R_0,当R_01时,无病平衡点是全局渐近稳定的,意味着疾病是灭绝的;另一方面,当R_01时,地方病平衡点是全局渐近稳定的,也即疾病是持久的.最后通过数值算例对本文的结论进行了验证.     

具有Logistic增长和两时滞的HTLV-Ⅰ感染模型的Hopf分支

研究了具有Logistic增长和考虑感染细胞的产生及CTL免疫反应所需时滞的HTLV-I感染模型.讨论了平衡点的存在性,以及平衡点E0、无病平衡点E1和地方病平衡点E*的存在条件,并通过特征方程分析了3个平衡点的局部渐近稳定性和两个时滞在不同情况下对E*的影响以及Hopf分支的存在性.结果表明:两个时滞对E0和E1的局部稳定性没有影响,但可能使E*扰动产生周期解.最后用Matlab对本文的结论进行了数值模拟.     

一类具有年龄结构的传染病模型稳定性分析

针对只在种群中的幼年人群中传播,而在成年人群中很少或不传播的流行病,建立了分年龄阶段的标准发生率的S1I1S1S2模型.讨论了模型无病平衡点和地方病平衡点的存在性和全局稳定性.给出疾病流行与否的阈值.     

具有体液免疫和2个时滞的病毒模型分析

研究具有体液免疫反应和带有2个时滞的病毒模型,得到了系统解的正性、有界性和无病平衡点、无免疫平衡点以及免疫平衡点的存在性.通过线性化方法和构造Lyapunov函数,得到平衡点的稳定性,即:当R_01时,则无病平衡点局部和全局渐近稳定;当R_01和R_11时,则无免疫平衡点局部渐近稳定;当R_11和△(T(τ))0时,则免疫平衡点是局部渐近稳定的.此外,免疫平衡点的稳定性也与时滞有关,从而说明引入2个时滞以后免疫状态的复杂性.     

一维Hopfield神经网络模型的多稳态分析

本文讨论一维Hopfield神经网络模型的多稳态问题.当模型所含S型激活函数没有有界性限制时,本文首先讨论了模型平衡点的存在性,并进一步给出了模型取得一个,二个,或三个平衡点的参数条件以及每个平衡点的稳定性.然后本文研究了模型在参数所有取值情况下的平衡点个数及其稳定性.最后,通过两个实例及其数值模拟说明了结果的有效性.     

具有时滞的湖泊生态模型的动力学性质分析

研究分析具有时滞的外来有机物-浮游植物-浮游动物湖泊生态模型.通过计算模型的正平衡点及在正平衡点处的特征方程,分析正平衡点的稳定性.在无时滞时,正平衡点是全局渐近稳定的.当时滞在一定范围内时正平衡点是局部渐近稳定的,在临界时滞附近产生Hopf分支.理论分析结果通过数值模拟来验证.通过分析发现,不考虑时滞时,在一定条件下...     

一类传染病模型的稳定性分析

讨论一类具有非线性传染率的SEIS传染病模型,利用稳定性分析给出了基本再生数R0.最后讨论了当R0≤1时,模型存在无病平衡点,且全局渐近稳定;当R0＞1时,模型存在唯一的地方病平衡点,且全局渐近稳定.     

一维Hopfield神经网络模型的多稳态分析

该文讨论一维Hopfield神经网络模型的多稳态问题.当模型所含S型激活函数没有有界性限制时,该文首先讨论了模型平衡点的存在性,并进一步给出了模型取得一个, 二个, 或三个平衡点的参数条件以及每个平衡点的稳定性.然后该文获得了模型在参数所有取值情况下的平衡点个数及其稳定性的结论.最后, 通过两个实例及其数值模拟说明了结论的有效性.