具有非线性传染率的传染病模型分析

建立了一类具有非线性传染率函数的SIS型传染病模型,考虑因病死亡、人口的输入和输出、出生率与自然死亡率等因素,分析了系统无病平衡点和地方病平衡点的存在性及其局部稳定性,得到了系统可能存在的周期运动,并利用全局分支方法研究了模型的BT分支,找到了系统所具有的鞍结点分支曲线、Hopf分支曲线和同宿轨分支曲线,再现了退化平衡点附近的轨线变化规律.     

常微分方程=Q(x,y),=P(x)全局渐近稳定性的条件

在常微分方程的定性理论中，研究一个系统的全局渐近稳定性是一项困难且有意义的课题，通常采用构造Ｌｉａｐｕｎｏｖ函数并利用稳定性理论中的有关定理来解这一难题．本文利用Ｄｕｌａｃ函数法，首先判定了不存在绕平衡点的闭轨线，然后利用Ｆｉｌｉｐｐｏｖ变换和比较定理，证明了系统所有轨线的有界性，进而得到了平衡点是全局渐近稳定的．所研究的方程比前人研究的更一般，得到了两个判定定理     

一类具有接种和治疗的传染病模型动力学分析

假设被接种者获得的免疫会逐渐丧失,建立了一类具有接种和治疗的传染病模型,并对模型的稳定性进行了分析.通过构造Lyapunov函数以及利用判据和Lasalle不变原理,研究了模型的无病平衡点和地方病平衡点的稳定性,并找出影响传染病是否流行的阈值R_0.结论表明模型始终存在一个无病平衡点,且它在R_01时全局渐近稳定;R_01时还存在一个地方病平衡点,且它是全局渐近稳定的.     

常微分方程x=Q(x,y),y=P(x)全局渐近稳定性的条件

在常微分方程的定性理论中，研究一个系统的全局渐近稳定性是一项困难且有意义的课题，通常采用构造Ｌｉａｐｕｎｏｖ函数并利用稳定性理论中的有关定理来解这一难题。本文利用Ｄｕｌａｃ函数法，首先判定了不存在绕平衡点的闭轨线，然后利用Ｆｉｌｉｐｐｏｖ变换和比较定理，证明了系统所有轨线的有界性，进而得到了平衡点是全局渐近稳定的。所研究的方程比前人研究的更一般，得到了两个判定定理。     

Field-K?r?s-Noyes模型在正不变集上的动力学行为

利用单调动力系统的理论方法来研究Field-Krs-Noyes模型的动力学行为.在一个正不变集里得到了关于系统稳定闭轨的存在性的充分条件以及所有轨线都收敛至平衡点的充分条件.     

一类考虑年龄特点的离散AIDS模型的全局稳定性

根据艾滋病传播的特点建立了一类考虑年龄特点的离散AIDS模型.首先给出了建模思想,用差分方程建立了数学模型,然后对模型平衡点的稳定性进行了理论分析,得出一定条件下模型无病平衡点和地方病平衡点的稳定性.另外,还给出了模型的基本再生数,其意义为一个病人在染病期内平均感染的人数,基本再生数决定了模型无病平衡点和地方病平衡点的存在性和稳定性.     

一类多分子反应模型的定性分析

对一类多分子反应模型x=1-αx-x2y2,y=β(x2y2-y)在α>0,β>0时进行了研究.分 析了系统平衡点的个数及其稳定性,讨论了系统闭轨线的不存在性和系统的一阶Hopf分支.     

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.     

Chemostat 中单营养食物链模型的全局稳定性分析

目的研究一类单营养食物链模型的全局稳定性。方法通过解常微分方程讨论模型平衡点的存在性,应用Hurwitz判别法和特征方程法对模型平衡点的稳定性进行分析。结果得到了该模型的3个平衡点的稳定性的充分条件,并且得到了围绕平衡点E_2(x_1~*,x_2~*)至少存在一个极限环的条件。结论单营养食物链的Chemostat系统不仅可以达到生态平衡,而且还存在达到生态平衡的相对弱化的条件。     

一类双线性AIDS传播模型的全局性分析

介绍了一类双线性AIDS传播的数学模型,并对模型进行了理论性研究.在证明平衡点稳定性的过程中,利用了李雅普诺夫函数及其定理进行证明,得到了无病平衡点的稳定性定理.通过对模型的全局性分析,揭示此类AIDS模型流行规律.     

Global Stability Characteristics of Irreversible Refrigerators

The dynamic stability analysis of an irreversible refrigerator working at the minimum power input P for given cooling load R was investigated.An irreversible refrigerator model was established based on coupled differential equations.The global asymptotic stability characteristics were proved by constructing Lyapunov function based on Lyapunov stability theory and analyzed by sketching global phase portraits.The influence of parameters such as initial and operating parameters were studied for different values.It was found that an equilibrium point of nonlinear system was the global stability point,and the temperature of the working fluids converged to the stability value as time t approximated to positive infinite.Besides,numerical integrations were carried out to corroborate the global asymptotic stability properties of the system.Finally,the dynamic stability and the thermodynamic properties of the system were analyzed.It was found that the energetic characteristics and the dynamic stability properties were deteriorated as the dimensionless cooling load R~* and the thermal conductance ratio b increased.     

营养基消耗的微生物模型的定性分析

本文讨论了一类营养基消耗的微生物模型,给出了极限环存在稳定、存在碓一稳定奇点全局稳定、奇点扇形稳定、无闭轨的条件。     

暂态电压失稳模式主导不稳定平衡点的计算

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型。针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式主导不稳定平衡点（CUEP）存在的初值确定难题,提出了一种实用的解决方案：通过判别给定故障的主导负荷母线,对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值,对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路,再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值,以计算CUEP;并且,还给出了如何得到更接近CUEP的迭代初值以更可靠求得CUEP的方法。IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统的计算结果验证了该方法的可靠有效。     

一类食饵-捕食模型的稳定性和Hopf分支的存在性

通过分析特征方程的根在复平面上位置的方法, 给出模型唯一正平衡点的局部渐近稳定性、 全局稳定性和Hopf分支的存在性, 并利用MATLAB软件包和求 解常微分方程初值问题的数值方法, 对所得理论结果进行数值验证.     

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.     

虚拟线性倒立摆模型在行走机器人双腿支撑相中的应用

为了提高双足机器人步行运动的稳定性,将双腿支撑阶段的机器人简化为一个虚拟的线性倒立摆模型。该模型以机器人运动的ZMP(zero moment point)为虚拟支点,以机器人质心为模型的质点;在运动中保持质点高度不变。通过预先设定ZMP的轨迹,即可获得机器人质心在双腿支撑阶段的运动轨迹。将该模型与机器人单腿支撑阶段的普通线性倒立摆模型综合运用,就能保证步行时机器人质心速度变化的连续性和步行运动的稳定性。该方法在实际机器人上进行了实验验证,结果表明该方法能够很好地适用于实际机器人的步行运动。     

一类具有肿瘤指数增长的肿瘤-免疫模型研究

研究一类具有肿瘤细胞指数增长的肿瘤-免疫模型,确定模型有瘤平衡点的存在条件及其稳定性.通过构造Dulac函数排除模型周期解的存在性,得到模型的全局动力学性态,并用数值模拟显示初始状态对模型动力学系统的影响,包括无瘤区域、有瘤区域和癌症区域的存在性.同时,分析了肿瘤细胞和免疫细胞作用系数对模型动力学系统的影响.     

一类特殊三维自治动力学系统隐藏多吸引子的数值仿真与硬件实验研究

研究了在一类特殊的、同时具有保守性和耗散性的三维自治动力学系统中隐藏多吸引子的共存现象.随着控制参数的变化,系统的平衡点从无平衡点演变为非零平衡点进而再演变为无平衡点,或者从非零平衡点演变为无平衡点.定性探讨了系统平衡点的演化与稳定性分布,并采用分岔图、李雅普诺夫指数谱和相轨图等动力学方法,开展了不同初始条件下随控制参数变化的分岔分析.设计并制作了硬件电路,实验结果验证了共存多吸引子的真实性.     

一类非线性时滞微分方程模型系统的稳定性和Hopf分支分析

探讨了2个具有竞争相克作用的浮游植物种群的二维非线性时滞微分方程模型.分析了当离散时滞在临界值附近变动时,无时滞和有时滞系统的共生平衡点由局部渐近稳定变为不稳定.应用Hopf分支理论得出了分支周期解的存在条件,揭示了时滞T分支参数对系统基本动力学性质的影响.对所得的结果进行了数值模拟和可视化验证.通过选择适当的时滞参数值,所建立的时滞微分方程模型能够捕捉到各种浮游植物物种通常所展示的周期性暴发的振荡特性,这对于有害浮游植物的预防和控制具有一定的指导意义.     

一个血吸虫病模型的数学分析

在前人工作的基础上,考虑了在人、牛体内血吸虫分布与空间、时间有关的血吸虫病的传播动力学模型.研究了正平衡解的个数与参数的关系以及解的渐近性质。证明了当感染能力参数超过了一定限制时,人、牛体内血吸虫趋于一个稳定的非零分布是可能的。