害虫治理与半连续动力系统几何理论

从害虫治理的实际问题出发,建立了一类脉冲状态反馈控制害虫的防治模型.提出了半连续动力系统几何理论,并应用这一理论证明了该模型至少存在一个阶1周期解.结合具体实例,介绍了阶1同宿分支和脉冲环面动力系统的基本理论与分析方法.

“半连续动力系统”理论及应用

简单介绍"高维半连续动力系统"的基本性质与基本理论,叙述"高维半连续动力系统"的定义,"流"、"轨线"的性质,轨线的极限集合,轨线的各种稳定性概念,周期轨道及稳定性等一些基础知识,为对这问题有兴趣者作个入门的参考.

一类带有2个脉冲条件的鞍点型线性半连续动力系统的周期解存在性

针对一类带有2个脉冲条件下的鞍点型半连续动力系统,应用后继函数、Floquent乘子理论等方法分析了该系统的一阶周期解的存在性及稳定性,讨论了二阶周期解的存在性,并得出该系统不存在二阶周期解。数值模拟结果表明了理论结果的正确性。

一类中心型半连续动力系统的周期解

讨论了一类中心型半连续动力系统的阶1周期解和阶2周期解的存在性、个数及其稳定性,给出该中心型系统存在唯一、两个、无穷多个阶1周期解和阶2周期解的条件,并给出了相应理论结果的数值模拟.

一类鞍点型线性半连续动力系统的周期解

讨论了一类鞍点型线性半连续动力系统,给出了阶1周期解存在性、唯一性、稳定性以及阶2周期解不存在性的条件,并指出在一定的条件下,系统可以存在无穷多个阶1周期解.最后给出了相应理论结果的数值模拟.

一类结点型线性半连续动力系统的周期解存在性

讨论了一类结点型线性半连续动力系统的阶1周期解的存在性,指出该结点型系统不存在阶2周期解,并给出了相应理论结果的数值模拟.

一类状态反馈脉冲控制的捕食者-食饵动力系统

本文研究了具有状态反馈脉冲控制的一类捕食者-食饵动力系统.我们首先利用微分方程几何理论和后继函数的方法得到该系统阶1周期解的存在性、唯一性和轨道渐近稳定性;然后说明了该系统不存在阶k(k=2,3,…)周期解,最后简单分析了相关结论在实践中的应用.

具有状态反馈脉冲控制的种群互惠动力系统的研究

研究具有状态反馈脉冲控制的种群互惠动力系统.首先利用微分方程几何理论和后继函数的方法得到一般系统阶1周期解的存在条件;然后研究了一类特殊系统,说明了该系统在一定条件下存在唯一的阶1周期解,并且给出了该阶1周期解轨道渐近稳定的条什,此外还探讨了该系统阶2周期解的存在性问题.

具有状态脉冲效应的阶段结构的害虫防治模型动力性分析(英文)

本文对符合实际的具有状态脉冲效应的阶段结构的害虫防治模型进行研究,给出半连续动力系统、半连续动力系统的后继函数等的定义,根据动力系统的基本理论,采用脉冲微分方程几何理论的方法研究模型定义的半连续动力系统各种几何性质,得到系统存在阶1周期解的充分条件,阶1周期解全局轨道渐近稳定性的充分条件.获得的理论结果说明我们可以经过一次脉冲、两次脉冲、多次脉冲就能完全控制害虫使之不超过阖值.最后,我们用数值模拟的方法说明结果的正确性.

一类捕食–食饵系统的状态依赖反馈控制模型

基于微分方程几何理论和非线性动力系统理论,提出一类一般化的具有平方根响应函数捕食–食饵的状态反馈控制模型,利用后继函数法分析该系统阶一周期解的存在性,得到了存在阶一周期解的充分条件。

一类带有生理时滞与状态反馈脉冲控制的胰岛素治疗模型研究

针对糖尿病病人的胰岛素治疗过程,建立了一个带有三个生理时滞以及状态反馈脉冲控制的半连续动力系统.首先对带有时滞的半连续动力系统的解给出其严格的数学定义,然后讨论了所构建系统中血糖浓度的持久性.另外数值分析结果表明,合理设置控制阈值可将血糖水平保持在人体能承受的范围内.胰岛素输送时滞和肝糖原生成时滞越短,血糖控制效果越好,而胰岛素生成时滞的大小对血糖水平几乎无影响.此外,当脉冲注射剂量足够大时,在预设的控制阈值约束下,系统存在周期解,而且胰岛素的注射剂量越大,血糖控制的效果越好,即两次注射的间隔越长且血糖的水平越低.

一类具有双平方根响应函数的状态依赖反馈控制模型

基于微分方程几何理论和非线性动力系统理论,针对"羊群行为"构建一类具有双平方根响应函数的状态依赖反馈控制模型,特别研究了忽略捕食者在捕食过程中的平均耗时因素情形下系统的动力学行为,利用后继函数法分析了阶一周期解的存在性,得到了阶一周期解存在的充分条件,并通过数值模拟进行了验证。

状态反馈脉冲控制的Leslie-Gower害虫管理数学模型

研究了食饵具有庇护效应的状态反馈脉冲控制的Leslie-Gower害虫管理数学模型,当害虫的数量达到经济危害水平时,通过释放天敌和喷洒农药使得害虫的数量不超过经济危害水平.我们首先利用微分方程几何理论和后继函数的方法得到系统阶1周期解的存在性,并给出了阶1周期解轨道渐近稳定的条件,最后利用数值模拟验证了主要结论.

旋转向量场中的阶二周期解

建立了一类具有状态脉冲控制的害虫控制模型以及一类特殊模型,根据半连续动力系统几何理论,研究了旋转向量场中阶二周期解的存在性和稳定性及变化规律.为现实的生物资源管理提供了可靠的策略依据,也丰富了半连续动力系统理论.

香蕉叶病虫害的状态反馈控制(英文)

香蕉叶病虫害是植物病害中非常重要的研究领域,若能积极有效地控制香蕉病害,对具体的农业生产有着巨大的经济价值和指导意义.本文研究具有连续时滞的Logistic增长模型的香蕉叶病虫害的状态脉冲反馈控制系统,利用线性链技巧将系统转成非线性微分方程组,通过Lyapunov方法证明弱时滞核函数下正平衡态全局稳定,最后利用微分方程几何理论中后继函数法得到系统阶一周期解存在的充分条件,并证明该周期解是轨道渐近稳定的.