时滞Lorenz-like系统的Hopf分岔研究

随动力系统学的发展,平衡点的稳定性以及Hopf分岔对于动力系统学研究愈显重要。首先研究时滞Lorenz-like系统存在平衡点的条件,在此条件下,通过分析系统在平衡点处的线性化系统特征根的分布情况,得出系统在平衡点处的稳定性;随着系统时滞参数的变化,时滞系统在平衡点处稳定性相应地会发生改变;以时滞为分岔参数,研究了时滞系统存在Hopf分岔的条件;最后利用Matlab程序进行仿真,验证了理论分析的正确性。     

外来物种入侵的Logistic时滞模型的稳定性与Hopf分支分析

研究一类具有外来物种的单种鱼群时滞系统,考虑孕期时滞及外来物种的净化时滞效应,以提高系统描述的真实性.利用微分方程稳定性理论及Hopf分支理论,分析了系统边界平衡点的稳定性、正平衡点的局部渐近稳定性以及系统在正平衡点处出现Hopf分支的条件.最后,通过数值仿真验证了分析结论.     

具有时滞和阶段结构的捕食系统的分析

建立了一类具有时滞和阶段结构的捕食系统。首先分析了系统的非负不变性、边界平衡点及正平衡点的局部稳定性;其次讨论了边界平衡点的全局渐近稳定性。当时滞τ由0变化到τ0时,系统在平衡点附近发生Hopf分支,即当τ增加通过临界值τ0时,该系统从正平衡点处分支     

捕食者具有Allee效应的时滞捕食-食饵系统的稳定性与Hopf分支

研究捕食者的Allee效应和时滞对捕食-食饵系统的正平衡点的存在性及稳定性的影响.首先,在没有时滞的情况下,分析了正平衡点的存在性及稳定性,研究结果表明捕食者的Allee效应对系统的正平衡点的存在性及其稳定性有着重要影响.其次,研究食饵种群的孕育时滞对正平衡点稳定性的影响,研究结果表明在一定条件下该时滞增大会导致正平衡点失稳,甚至产生稳定性开关,以及时滞诱发的Hopf分支和周期振动现象.最后,利用数值模拟例证了所得到的理论结果.     

一类具有时滞的捕食系统的局部稳定性分析

文中利用李雅普诺夫稳定性的定义及相关引理,研究了一类具有时滞的捕食系统.分析方法是将时滞作为参数来研究系统的稳定性,通过考虑其在平衡点处线性化系统的特征方程根的正负以及大小,来判断平衡点的局部稳定性.     

具反馈控制和时滞的Lotka-Volterra专性合作系统的全局稳定性

研究一类具反馈控制和时滞的Lotka-Volterra专性合作系统。通过构造合适的Lyapunov函数,建立了保证系统正平衡点全局稳定性的充分条件。结果表明,系统的正平衡点位置虽然发生了改变,但是反馈控制变量和时滞并没有改变正平衡点的全局稳定性。     

具有第Ⅳ类功能反应函数的捕食系统

研究了具有时滞和第Ⅳ类功能性反应函数的捕食与被捕食种群模型.首先,求得系统的平衡点.其次,以非零边界平衡点为研究对象,在时滞等于零和不等于零的情形下通过对特征方程根的讨论和构造合适的Lyapunov函数,分析了非零边界平衡点的局部渐近稳定性和全局渐近稳定性;以正平衡点为研究对象,在时滞等于零时,分析了局部渐近稳定性和全局渐近稳定性,在时滞不等于零时,证明了正平衡点的局部渐近稳定性,以及由于时滞的变化,当时滞通过临界值时Hopf分支的存在性.最后,运用数值模拟验证本文的结论.     

具双时滞和媒体影响的新冠肺炎模型的稳定性

建立了具有媒体影响退化时滞和潜伏期时滞的两类易感者新冠肺炎SIR(susceptible, infective, removed)传染病模型，利用极限系统证明了系统零平衡点和无病平衡点的全局稳定性，并依次把媒体影响退化时滞、疾病潜伏时滞作为分支参数，分析了疾病平衡点局部Hopf分支的存在性.发现当把媒体影响退化时滞控制在一个左闭右开区间内时，无病平衡点全局稳定；当潜伏期时滞超过临界值时，疾病平衡点处会出现Hopf分支，新冠肺炎以周期震荡的形式存在.可见，时滞大小对模型稳定性有重要影响，媒体影响对疫情控制起到重要作用.     

一类具有阶段结构和时滞的捕食者-食饵模型分析

研究一类具有时滞和阶段结构的捕食食饵系统.通过对特征方程的分析得到了正平衡点及边界平衡点的局部稳定性,进一步地给出了当τ增加到τ0时,系统在正平衡点附近产生Hopf分支.最后,对保持稳定性的时滞长度进行了估计.     

一类具有病毒时滞的 Beddington-DeAngelis模型的定性分析

研究了一类具有病毒时滞的Beddington-DeAngelis模型的稳定性性态分析,讨论了系统的无病平衡点和正平衡点的局部稳定性.     

建设项目投资膨胀的临界分析

根据建设项目财务评价的动态评价指标－内部收益率,定量地分析建设项目的投资膨胀临界点。假设在基期一定情况下,研究分析项目的内部收益率应该至少等于国家规定的行业基准收益率时,其允许投资费用的最大膨胀临界值,类似于投资膨胀临界分析,假设在项目投资一定情况下,得到允许建设工期的最大膨胀临界点,通过投资与工期膨胀临界分析,可以考察投资项目承受投资增加和工期拖延的风险能力,为合理安排投资和编制施工进度提供科学     

一类时滞方程的近似解

研究了一类时滞微分方程的近似解问题．对于一类带阻尼和一般力的时滞微分方程问题求得一致有效渐近展开式,给出了共振解筒洁的近似解析表达公式．应用该公式,大量工程中的时滞动力系统共振问题可方便地得到近似解析解以及振幅、频率、周期和相位等．所得结果使文[1～3]等的研究结论成为筒单推论．     

一类时变时滞静态神经网络的指数稳定性

基于线性矩阵不等式方法建立了时变时滞静态神经网络的指数稳定判据.考虑到时滞变化率对稳定性能的影响,分别建立了仅依赖时滞上界的稳定判据和完全依赖时滞信息的稳定判据.所得到的稳定判据能够适应慢变时滞和快变时滞两种情况,具有适用范围宽、保守性小和易于验证等特点,并通过几个注释说明与现有的文献结果进行了比较.仿真示例验证了所得结果的有效性.     

一类时延脑电模型的分岔研究及其控制

基于Robinson等人对一类简约脑皮层电模型的研究,对该模型的分叉特性进行了研究.考虑到兴奋型神经元和抑制型神经元之间信息传递的延时,讨论了延时对简约模型稳定性的影响,并给出了模型发生Hopf分岔的条件.结果表明,当时延在一定的阈值内,模型可以保持其稳定状态.进一步地,针对该模型设计了导数反馈控制器,消除了Hopf分岔现象.数值仿真验证了理论的有效性.     

时滞位移反馈Duffing方程的复杂吸引子及其吸引域

 对时滞线性位移反馈引起的一类单自由度非线性自激振动系统的复杂动力学行为进行研究。所考虑的数学模型为van der Pol-Duffing振子系统加入线性时滞位移反馈而得到的时滞Duffing方程。定性分析了时滞引起的系统Hopf分岔,并通过定量研究发现时滞可引起系统的混沌运动与多种概周期运动共存现象。通过4阶Runge-Kutta法和Monte Carlo方法,划分了不同时滞量下的时滞系统的概周期吸引子和混沌吸引子及其吸引域,发现系统各吸引子吸引域的边界均光滑而不分形,尽管系统出现了混沌运动。研究结果对进一步研究混沌运动机制存在着潜在的应用价值。     

时间延迟估计的循环相关法

依据离散时间序列的长度有限性,将其扩充为以序列长度为周期的周期序列,又依据周期序列的相关原理———循环相关,对信号进行时间延迟估计.由于循环相关的平稳特性,即使在较大延迟量存在的情况下,仍然能够达到准确的时延估计效果.模拟得到了不同强度的高斯噪声或不同时间延迟量下的广义相关能量图和循环相关能量图.模拟实验结果表明,在低信噪比或大延迟量的环境下,循环相关时延估计方法比广义相关时延估计方法具有明显的优势.     

一类具有时滞的捕食者-食饵系统的数值逼近

研究了一类具有时滞的捕食系统的数值逼近问题.运用离散动力系统的分支理论,在该系统具有Hopf分支的条件下,讨论了欧拉方法数值求解该系统时,差分方程Hopf分支的存在性以及连续系统与其数值逼近间的关系.证明了当该系统在τ=0τ处产生Hopf分支且时间步长充分小时,其数值解在相应的参数值τh处也存在Hopf分支.     

一类时滞位移反馈参数激励系统的复杂动力学行为

 考虑一个具有二次方和三次方非线性的单自由度参数激励系统,对系统引入一个主动控制即线性时滞位移反馈,定性地研究系统中时滞反馈对系统动力学行为的影响。首先运用规范型方法,给出由分岔产生的周期解的解析形式。进而解析地预测了由时滞导致的系统周期解的个数及其稳定性随时滞量的变化规律。发现时滞能够引起系统平衡点失稳,出现多吸引子共存现象。最后采用4阶Runge-Kutta法和点映射方法给出数值结果。并对多吸引子的吸引域进行了划分,给出了时滞导致的系统的概周期吸引子。数值结果与理论预测的一致性验证了理论分析结果的有效性。研究发现时滞可使系统出现复杂的动力学行为。本文结果对控制系统的镇定和系统同步有潜在的应用价值。     

一类高阶滞后对象的特征建模与控制

针对一类参数未知、高阶有滞后的定常系统的控制问题,提出了在特征建模基础上,用有滞后的二阶时变差分方程来代替实际的对象特性,并给出了分析证明.稳态时,该特征模型与高阶滞后对象的输出保持一致,在动态过程中,动态输出误差保持在一定范围内,从而可以进一步按照特征模型设计控制器.从仿真结果可以看出,系统跟踪误差能保持在一定的范围内,表明了这种基于特征模型的控制方法的有效性和实用性.     

区间时变时滞线性系统的鲁棒稳定性新判据

研究了一类具有区间时变时滞线性不确定系统的鲁棒稳定性问题。通过构造合理的李雅普诺夫函数,并且使用辅助变量以及广义状态法,得出了区间时变时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性新判据。同现有方法不同,该方法由于没有对时滞系统导数的限制,可以用于快时变时滞系统。数值算例表明了方法的有效性。