具有饱和接触率的SIQR传染病模型的不同控制策略

讨论了带有隔离和不同接种策略的SIQR传染病模型.在连续接种策略下给出了无病平衡点和地方病平衡点的存在性和全局稳定性;在脉冲接种策略下,获得了无病周期解,并给出了无病周期解全局稳定的充分条件,同时也讨论了隔离率、连续接种率、脉冲接种率、治疗率等参数对疾病防治的重要性.     

一类具有Holling-Ⅲ功能反应的捕食系统的脉冲控制

建立了一类具有状态脉冲的Holling-Ⅲ类捕食系统模型,当捕食者的数量达到一定值时,人工收获捕食者,同时收获或添加食饵,使两者的综合收益达到最大。对无脉冲作用的系统进行定性分析,得到正平衡点存在且全局渐近稳定的条件。利用后继函数方法及脉冲微分方程几何理论,讨论状态脉冲控制下系统阶一周期解的存在性,并证明周期解是轨道渐近稳定的。最后,利用数值模拟进行验证,讨论系统的生态意义。     

一类具有常数收获和状态反馈控制的渔业模型研究

考虑了一类具有常数收获和状态反馈控制的渔业模型.首先,讨论了无脉冲状态时,系统正平衡点的存在性和稳定性;其次,针对存在两个正平衡点的情况,利用半连续动力系统几何理论、后继函数法得到了阶1同宿轨和阶1周期解的存在条件;最后,利用类Poincaré 准则,给出了阶1周期解轨道稳定的条件.     

一类脉冲控制下半比率捕食系统研究

研究了一类带有状态脉冲效应的捕食模型,对无脉冲作用的系统进行定性分析,得到正平衡点存在和稳定的充分条件;对带有状态依赖的脉冲系统,综合利用微分方程几何理论中后续函数法得到系统的阶一周期解存在的充分条件,并且证明了该周期解是轨道渐近稳定的.利用数值模拟讨论了系统的生物学意义.     

一类具有状态脉冲反馈控制的害虫治理模型

研究一类具有状态脉冲反馈控制的害虫治理模型。采用脉冲理论和微分方程的定性理论得到系统唯一的正平衡点是全局渐近稳定的;利用半连续动力系统几何理论获得系统阶1周期存在的充分条件,且存在的阶1周期解轨道是渐近稳定的。结果表明:在害虫治理过程中,根据害虫数量多少,实施人工脉冲干预的目的是要把害虫数量控制在允许的经济阈值之内,而不是彻底消灭害虫,这样可以保证对生态环境实现可持续发展。     

一类具有扩散项的消费者-资源模型的稳定性分析

研究了一类具有扩散项的消费者-资源模型.通过研究该模型的特征方程,得到了正平衡点局部稳定的条件和Hopf分支存在的条件.其次证明了系统的空间齐次/非齐次周期解的存在性,并给出了确定分支方向和分支周期解稳定性的条件.最后给出数值算例来验证所得结论.     

神经元Chay模型的动力学分析

研究了神经元Chay模型的动力学.首先在Mathematica软件的辅助下找出系统在给定参数下的平衡点,并根据其Jacobian矩阵得到平衡点的稳定性.然后利用Hopf分岔理论得出Hopf分岔的存在性,并且利用Hopf分岔分析得出分岔方向和分岔周期解的稳定性.最后使用WinPP软件给出了支持理论分析的数值模拟.结果表明:Chay模型存在唯一平衡点,在系统控制参数的变化下,产生超临界Hopf分岔,系统由存在稳定的周期解和不稳定的平衡点过渡为周期解消失,平衡点渐近稳定.因此,Ca2+对神经元细胞的影响是巨大的.     

极限环上的脉冲收获控制

具有Holling II功能项的捕食模型研究广泛,基于捕食模型的状态脉冲控制也有分析.然而这些研究的内容大部分局限于内部平衡点稳定性的情况下.在实际环境中,被捕食者和捕食者并不是最终趋于稳定的,存在着被捕食者趋于零导致捕食者急剧减少的情况.针对上述情况,讨论了当系统存在唯一不稳定的内部平衡点时,分析捕食者和被捕食者的关系,进而通过环域定理分析出了极限环的存在唯一性.为了达到最大的经济利益和维护生态的平衡,进一步研究了在极限环存在的情况下的状态反馈系统.通过后继函数得到了阶一周期解的存在性,通过极限集得到了阶一周期解的稳定性.     

带脉冲和强Allee效应的集团内捕食系统的周期解

建立了具有周期系数的带脉冲和强Allee效应的集团内捕食模型;证明了模型的持久性;利用Mawhin重合度理论与分析工具,研究了该模型周期解的存在性;讨论了周期解的稳定性;得到了正周期解存在、全局稳定的充分条件,并通过数值模拟对结果的有效性进行了验证.     

Ghostburster神经元系统的稳定性与Hopf分岔

考虑一类弱电鱼椎体的神经元细胞Ghostburster系统模型, 首先用数值计算方法给出该神经元系统的平衡点, 通过分析平衡点附近Jacobi矩阵对应的特征值, 分析平衡点附近的稳定性及其类型. 其次, 用Hopf分岔存在性理论及其分析方法给出该系统模型Hopf分岔的方向及分岔周期近似解和近似周期. 结果表明, 当系统参数控制在一定范围内时, 系统模型产生了亚临界Hopf分岔, 并出现周期逐渐增加且不稳定的周期解轨道. 最后, 利用MATLAB等数学软件给出理论分析对应的数值模拟结果, 模拟选取树突膜钾离子电流最大电导和胞体膜注入电流的相关参数作为分岔参数, 考察系统在单参变化下的动力学行为.     

一类具脉冲比率依赖Leslie模型的周期性和全局吸引性的研究

基于一类具脉冲比率依赖Leslie模型对农业病虫害防治周期的周期解存在性的充分必要条件和正周期解的全局吸引性进行研究,且有很强的现实意义。利用正ω周期解的充分必要条件和存在唯一的全局吸引的正ω周期解以及定理引理的引用,论证了具脉冲比率依赖Leslie模型的周期解及全局吸引性,证明了具脉冲比率依赖Leslie模型的周期解及全局吸引性成立,并阐明了捕食-食饵模型应基于比率依赖理论知识作为依据,同时给出具体实例进一步论证具脉冲比率依赖Leslie模型的周期解存在性的充分必要条件和正周期解的全局吸引性的成立,为研究农业病虫害的防治周期提供了理论依据。     

一类病毒动力学模型的全局稳定性

讨论了一类具有比率依赖接触率的病毒动力学模型.证明了该模型轨道渐近稳定周期解的存在性,给出了正平衡点全局渐近稳定性的充分条件.     

具扩散的捕食与被捕食Lotka—Volterra模型研究

证明了一类具扩散的捕食与被捕食Lotka-Volterra模型的如下性质：当该模型存在正平衡点时，它的一切正解是有界的，并且是强持续生存的；当扩散率较小时，系统的正平衡点是稳定的；当扩散率增大且在某一开区间变化时，系统的正平衡点是不稳定的，而且分支出唯一的小振幅空间周期解；当扩散率继续增大时，系统的正平衡点又变成稳定的。     

带脉冲输入两种营养液和一种微生物横化器模型性质的研究

研究了一类带周期脉冲输入的恒化器模型.利用Floquet乘子理论,我们得到了如果R1＜1,那么微生物灭绝周期解是全局渐近稳定的.同时得到当R2＞1时,系统是持续生存的.通过分析得到脉冲效应破坏连续系统的平衡点产生了周期解.这些结论能够用于微生物的培养.     

一类比率依赖型捕食系统的稳定性分析

研究了一类具有捕获项的比率依赖型捕食系统,讨论了系统正平衡点的存在性和各个平衡点的性态.它分析了非平凡正周期解的不存在性,构造lyaounov函数证明了该模型的正平衡点是全局稳定的结论,得到各个平衡点全局稳定性,并且研究捕食系统在各个平衡点下的最优收益,进而确定最优的捕获策略。     

捕食者具有性别结构及时滞的母系社会捕食模型

研究了捕食者具有性别结构及时滞的母系社会捕食模型.通过计算雅克比矩阵的特征值得到了系统正平衡点局部稳定性的充分条件,当时滞τ穿过τ0时,系统在正平衡点附近产生Hopf分支及周期解.运用迭代法得出正平衡点全局渐近稳定的条件;运用隐函数存在定理,分析了捕食者的出生率对各个种群密度的影响,并研究了雌性捕食者死亡率对雌性捕食者幼崽出生率的影响.举例说明了所得结果的有效性.     

捕获率对一类捕食-食饵模型的影响

在不破坏其生物意义的情况下,对具有线性捕获项的Rosenzweig-MacArthur捕食-食饵模型考虑食饵染病的情况并建立了新的模型.分析了该模型解的有界性和平衡点的存在性,计算出模型的各个平衡点的局部稳定性并构造Lyapnov函数得到正平衡点全局稳定的条件.之后判断其正平衡点是否存在Hopf分支,最后通过计算机对理论分析进行数值模拟.     

具有状态依赖脉冲控制的Filippov SIR传染病模型

研究在状态依赖脉冲控制下,媒体影响对Filippov SIR传染模型的作用.利用微分方程几何理论和Bendixson-Dulac判别法研究实平衡点的全局渐近稳定性,根据后继函数和类庞加莱准则分析一阶正周期解的存在性和稳定性,进一步通过数值模拟说明所得理论结果的可靠性.     

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.     

N种群Gilpin-Ayala脉冲竞争模型正周期解存在性和全局吸引性

基于一类具脉冲的N种群Gilpin-Ayala竞争模型,对农业病虫害防治周期周期解存在性的充分必要条件和正周期解的全局吸引性进行研究。利用延拓定理得出该模型至少存在一个周期解的结论,并利用Lyapunov泛函方法得出该模型周期解的全局吸引性和稳定性结论都成立,为进一步阐明此具脉冲竞争模型的周期解全局渐近稳定性且唯一性提供了充足的依据。通过上述方法证明了具脉冲的N种群Gilpin-Ayala竞争模型的正周期解存在性和全局吸引性成立,同时给出具体实例进一步论证了该模型的可行性。研究具有较强的实用性,为农业病虫害防治周期性的研究提供了理论依据。