一阶非线性时标动态方程的Hyers-Ulam-Rassias稳定性

利用Picard算子和动态不等式,探讨了一类形式更普遍的一阶非线性时标动态方程的Hyers-Ulam-Rassias稳定性,并且提供三个例子说明这些结论的应用.

一类具有变脉冲时滞的Lur’e网络的同步问题

研究了具有非线性耦合的脉冲时滞Lur’e网络的同步问题.借助于极限意义下的平均脉冲区间和平均脉冲时滞的技巧,得到了关于脉冲时滞Lur’e网络在平均脉冲区间T_(a)<∞和T_(a)=∞情形下全局指数同步的某些充分条件.

具有媒体效应的分数阶SAIQR传染病模型

为探究Omicron新冠病毒的传播机理,预测疫情发展趋势,建立一类具有媒体效应的Caputo-conformable分数阶SAIQR新冠肺炎传染病模型。分析模型的基本再生数、平衡点、稳定性等动力学行为,利用真实数据和非线性最小二乘方法拟合模型参数,并对参数进行敏感性分析。仿真结果表明,媒体效应参数对感染人数的降低起重要作用,调节两个分数参数相比于调节单个参数使模型数值解拥有更大的自由度。

一类具有季节交替的n维Gilpin-Ayala竞争模型的动力学

研究一类具有季节交替的n维Gilpin-Ayala竞争模型。利用单调动力系统的理论,当n=1时,系统存在着阈值动力学。根据离散竞争映射的负载单形理论,证得n维系统存在一个(n-1)维的负载单形。结果表明:(n-1)维的负载单形吸引了系统在R^(n)_(+)中的所有非平凡轨道。

一类中立型时滞神经网络的稳定性分析

对一类时变时滞的中立型神经网络进行研究,首先利用同胚映射定理证明了系统平衡点的存在唯一性,其次通过构造适当的Lyapunov泛函并利用矩阵不等式的技巧得到了系统正平衡点全局渐近稳定的充分条件,最后通过2个数值算例来进一步验证所给条件的可行性和理论的正确性.

具有重新接收率的CASRC谣言传播模型稳定性分析

针对谣言传播初期个体识别谣言或对谣言不感兴趣变为理智者,但由于从众心理等原因在谣言传播后期理智者会以一定的概率变为谣言轻信者的现象,建立了轻信者-潜在传播者-传播者-理智者-轻信者(credulous-affacted-spreader-rational-credulous,CASRC)谣言传播模型。首先利用再生矩阵计算了谣言传播的基本再生数R_(0),并根据Routh-Hurwitz判据证明了R_(0)<1时谣言消亡平衡点的局部渐近稳定性,通过构造Lyapunov函数证明了R_(0)≤1时谣言消亡平衡点的全局渐近稳定性。其次利用第二加性复合矩阵的方法证明了R_(0)>1且β≤β-时谣言持久平衡点的全局渐近稳定性。最后考虑了接触率α_(1)和网络平均度k-对谣言传播的影响,通过数值模拟验证了结果。该研究能帮助政府相关部门制定抑制谣言传播的策略。

一个广义Lorenz系统平衡点的局部稳定性与全局吸引性

本文研究了一个广义Lorenz系统的平衡点的稳定性(全局指数稳定、全局渐近稳定)及不稳定的判据,获得了系统的全局吸引性,并推广了已有的一些混沌演化研究方法.

一类比例时滞神经网络的全局多项式同步性

以一类比例时滞神经网络作为驱动-响应系统,研究该驱动-响应系统的全局多项式同步性.通过选择反馈控制器,构造Lyapunov泛函,运用不等式分析技巧,得到了该系统全局多项式同步性的判定准则.该准则以矩阵不等式的形式给出,易于应用计算机软件验证.最后,通过一个数值算例及仿真验证同步性判定准则的正确性.

一类分数阶时滞微分系统的精确解及Hyers-Ulam稳定性

为拓展整数阶微分系统的已有结果,研究了一类具有多个时滞的Caputo分数阶线性微分系统。运用不可交换矩阵的多项式定理,在不要求系数矩阵可交换的前提下,得到了系统的精确解表示。研究结果表明,该系统在有限时间内Hyers-Ulam稳定。

基于体卫融合的青少年特发性脊柱侧弯微分方程模型建构及分析

以体卫融合为切入点,根据青少年特发性脊柱侧弯转变机理构建两个微分方程模型.模型Ⅰ把青少年分为健康者和患有青少年特发性脊柱侧弯两类人群,得到正平衡点渐近稳定的条件.模型Ⅱ把青少年细分为健康者、轻度患者、中度患者和重度患者(需要手术)4类人群,得到3个边界平衡点的稳定性.由微分方程特征方程理论和构造李雅普诺夫函数得到,当运动形成的恢复率和支具形成的恢复率大于转移率时,患有青少年特发性脊柱侧弯的人群(模型Ⅰ)或中度患有青少年特发性脊柱侧弯的人群(模型Ⅱ)都会无限趋向于零.充分体现了运动对青少年特发性脊柱侧弯整体病情的正作用干预.

具有周期系数的线性微分方程的Hyers-Ulam稳定性

本文研究了具有周期系数的一阶和二阶线性微分方程的Hyers-Ulam稳定性.利用常数变易法,获得了其Hyers-Ulam稳定性的充分必要条件,推广了具有周期系数的一阶齐次线性微分方程Hyers-Ulam稳定性的相关结果.

具有相互干扰和恐惧效应的捕食模型的稳定性

研究一类具有相互干扰和恐惧效应的Lotka-Volterra食饵-捕食模型,分析解的有界性和系统平衡点的存在性,并给出系统持续性的充分条件,通过Dulac判别法得出正平衡点是全局渐近稳定的,具有相互干扰和恐惧效应的食饵-捕食模型能长期共存并保持生态平衡。

具有垂直感染且带隔离项的SEIQR模型的稳定性分析

研究了一类含隔离者类且具有垂直感染的SEIQR传染病模型,得到了基本再生数。通过Lyapunov函数和LaSalle不变集原理证明了平衡点的全局渐近稳定性,最后运用数值模拟进一步说明了系统的稳定性态。

媒体报道下具有预防接种和隔离的SIQR传染病模型研究

本文研究一类基于媒体报道下具有预防接种和隔离的传染病模型。给出模型的基本再生数R0的表达式;运用Lyapunov函数等方法得到:当R_(0)≤1时,无疾病平衡点全局渐近稳定,表明疾病是灭绝的,当R_(0>)1时,地方性疾病平衡点全局渐近稳定,此时疾病形成地方病;最后通过数值分析验证所得结论的正确性。

具有两种传播途径和潜伏期时滞的登革热传播模型的全局稳定性与最优控制分析

该文研究了一类具有两种传播途径和潜伏期时滞的登革热传播模型.利用下一代算子的方法得到了系统的基本再生数.通过构造适当的Lyapunov泛函,证明了系统各可行平衡点的全局稳定性.利用Pontryagin极小值原理,讨论了预防和控制登革热传播的最优策略.最后,基于2014年广东省感染登革热的实际病例数进行数据拟合.

具毒素浮游生物模型中生长问题——以赤潮异弯藻为例

为了研究一类具毒素浮游生物模型中浮游植物的生长问题,首先,浮游植物是以赤潮异弯藻为例,获取相关数据,建立赤潮异弯藻的生长率与影响其生长的3个因素(温度、盐度和光照强度)的多元回归模型,并确定模型中参数。其次,利用常微分方程定性理论,证明了模型解的正性和有界性,并以生长率为参数,分析模型的稳定性。最后,结合已得到对模型的稳定性分析结论,数值模拟定量、具体地描述它的生长情况。总之,考虑环境因素对生长率和毒素释放率的影响,进而影响到生物系统中浮游动植物的数量变化,这对预测浮游生物间的动态变化,以达到预测赤潮爆发的目的,具有指导意义。

具有弱Allee效应的三斑块捕食-食饵扩散模型动力学分析

本文建立一类具有弱Allee效应的三斑块捕食-食饵扩散模型,并研究食饵的Allee效应和食饵的扩散对模型正平衡点的存在性及稳定性的影响.首先,分析了模型永久持续生存的充分条件.其次,利用图理论构造出新的Lyapunov函数,得到模型正平衡点是全局渐近稳定的充分条件.最后利用Matlab软件对分析结果进行数值验证.

一类带传染病的捕食与被捕食模型的动力学分析

本文研究一种带人为捕获率的食饵患病的捕食与被捕食模型.首先,通过将平衡点进行成对分析,得到各平衡点局部稳定性结论和一些阈值;其次,通过构造Liapunov函数得到捕食者无病平衡点、共存无病平衡点、食饵地方病平衡点和共存地方病平衡点的全局稳定性;最后,通过数值模拟验证了理论分析的结果,并讨论了疾病、捕食者以及对食饵的人为捕获率对系统的共同作用.

具有双线性发生率的SEIR模型的Hopf分支分析

讨论具有双线性发生率的SEIR模型的Hopf分支,首先通过计算得到模型的基本再生数和疾病持续存在的地方病平衡点;将系统线性化,选取适当的参数β*,利用中心流形定理和规范性证明在地方病平衡点处存在生Hopf分支,并得到相应Hopf分支产生的充分条件;当第一Lyapunov系数l1(0)<0时,在地方病平衡点附近有超临界的Hopf分支产生。

一类时滞人口动力学模型的稳定性分析

利用波动引理和微分不等式技巧研究了一类具有时滞依赖系数的人口动力学模型的稳定性,获得了解的正性与有界性,证明了在与时滞相关的充分条件下关于零平衡点和正平衡点的渐近稳定性,同时刻画了平衡点的吸引域。本文的证明方法改进并完善了文献[Journal of Differential Equations 354(2023)183–206]中的相应结果。