滞后型脉冲泛函微分方程有界性的Lyapunov逆定理

本文通过建立滞后型脉冲泛函微分方程饱和解的存在唯一性定理,在广义常微分方程与滞后型脉冲泛函微分方程等价的基础上,研究了滞后型脉冲泛函微分方程关于一致有界性的Lyapunov逆定理.

具有随机切换的泛函Liénard方程的平均法

利用分离-聚合的思想、泛函Ito公式和平均法,研究具有随机切换的泛函Liénard方程的平均法.由于此系统Markov链所处的状态空间很大且具有泛函项,直接处理原系统是非常复杂的.在一定条件下,证明原系统收敛到一个极限过程,此极限过程相较于原系统更利于计算和分析,进而通过研究极限过程得到原系统的性质.

随机泛函微分方程的Lyapunov指数分析

提出对随机泛函微分方程的Lyapunov指数分析。首先,提取随机泛函微分方程的Lyapunov指数函数,结合LMIs形式得到随机泛函微分方程的鲁棒指数原则,构建数值算例,以此验证鲁棒指数原则;其次,提出时滞分解方法,通过分析不同参数下的Lyapunov指数的时滞上界值,确定Lyapunov指数的性能,实现随机泛函微分方程的Lyapunov指数分析。实验证明,通过对随机泛函微分方程稳定性的描述有效地完成了Lyapunov指数分析,所提出的时滞分解法在不同参数下对随机泛函微分方程的Ly-apunov收敛效果较好。

具有有界时滞的脉冲随机泛函微分系统的有限时间稳定

本文研究了具有有界时滞的脉冲随机泛函微分系统的有限时间稳定和有限时间渐近稳定问题.基于Lyapunov函数、Razumikhin技巧以及平均脉冲区间条件,本文建立了关于该系统有限时间稳定和有限时间渐近稳定的相关性准则.最后,给出例子说明结论的有效性.

具有非线性免疫反应的随机HIV模型的平稳分布

针对一类具有靶细胞生长和非线性免疫反应的随机HIV模型,利用随机Lyapunov分析法以及It8公式证明其存在唯一的遍历平稳分布,得到了存在平稳分布的充分条件.证明中构造了新颖的随机Lyapunov函数,得出了当关键阈值基本再生数R_(0)^(S)>1和病毒繁殖数R_(1)^(S)>1同时成立时,随机HIV模型存在唯一的遍历平稳分布的结论.遍历平稳分布的存在意味着所有个体都可以长期共存.

一类具有泊松跳的脉冲中立型随机泛函微分方程的存在性及稳定性研究

该文考虑一类具有泊松跳的脉冲中立型随机泛函微分方程温和解的存在唯一性以及指数稳定性.利用逐次逼近和Picard迭代方法,证明了在Hilbert空间中温和解的存在性;其次,通过Banach不动点原理,给出了均方指数稳定和几乎必然指数稳定的充分条件.

一类混合中立型随机泛函微分方程的均方指数稳定性

研究了一类混合中立型随机泛函微分方程的均方指数稳定性.借助停时序列证明了此类随机系统解的存在唯一性,再利用比较原理和反证法建立了判定混合中立型随机泛函微分方程均方指数稳定的新准则.

一类随机SIR传染病模型的非标准数值离散化

研究一个具有饱和发生率和疫苗接种率的随机离散SIR传染病模型的稳定性.首先,引入一个具有饱和发生率和疫苗接种率的确定性SIR模型,考虑到随机噪声对疾病传播有很大影响,应用非标准有限差分(NSFD)方法将模型离散化,最终得到一个随机离散的SIR传染病模型.这种离散方法是对系统的右侧进行局部离散,得出离散模型,然后系统左侧用广义前向差分法对一阶导数进行逼近,并且要选取恰当的分母函数.其次,应用Lyapunov函数和矩阵方法给出了系统平衡解稳定的充分条件,并且得到了非线性差分方程概率稳定的充分条件和线性差分方程渐近均方稳定的充分条件.最后,通过数值仿真对理论分析结论进行验证.

一类具有潜伏期检测和外源性再感染的随机结核病模型动力学分析

为探究潜伏期检测、外源性再感染及环境噪声扰动等因素对结核病传播和控制的影响,研究了一类具有潜伏期检测和外源性再感染的结核病模型在随机扰动下的动力学行为。首先,通过构造合适的Lyapunov函数证明了该模型全局正解的存在唯一性,采用Has’minskii理论及一些不等式技巧给出了遍历平稳分布存在唯一性的充分条件;其次,证明了结核病的灭绝性;最后,通过数值模拟验证了理论结果的正确性。结果表明,增加潜伏期检测比例或降低外源性再次感染率可以减少发展为活动性结核病患者的数量,但环境噪声的存在会导致结核病的控制变得复杂。研究证实了在较大的噪声扰动下可以导致结核病的灭绝,从而有效控制结核病的流行。

时变滞后随机大系统的稳定性：向量Lyapunov函数法

本文研究变系数、变时滞线性随机大系统的均方渐近稳定性．通过将Ｈａｌａｎａｙ不等式推广到高维空间、采用向量Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数、运用Ｍ－矩阵等工具，得到了随机大系统的稳定性判据．文中模型考虑了子系统之间的交互随机干扰，所得稳定性判据是滞后无关的．

时滞不确定随机系统基于参数依赖Lyapunov函数的稳定条件

针对一类具有凸多面体参数不确定性的时滞随机系统,研究了其鲁棒稳定性问题.通过引入适当的加权矩阵变量来寻找Leibniz-Newton公式各项之间的关系,从而直接地处理系统中的时滞状态项,避免了常规的应用Leibniz-Newton公式来进行模型变换的间接方法所带来的较大保守性.采用参数依赖Lyapunov函数方法,推导了此类系统鲁棒稳定的时滞相关的充分条件.本文所得条件为线性矩阵不等式形式,便于借助于内点算法进行求解.仿真实例证明了本文所提出的稳定条件具有较低的保守性.

随机结构在随机激励下的二阶摄动随机势能泛函及其应用

利用小参数摄动法,建立了随机结构在随机激励下的二阶摄动随机势能泛函。并由此推导了二阶摄动随机变分原理。作为应用,建立了随机有限元的计算列式。

基于增广Lyapunov泛函的Lurie时滞系统的绝对稳定性

对Lurie时滞系统的绝对稳定性问题进行了研究.利用增广的Lyapunov泛函结合自由权矩阵方法,得到了系统基于线性矩阵不等式(LMI)的时滞相关绝对稳定条件.数值实例表明本文方法所得结果要优于现有文献中的结果.

遗传算法的随机泛函分析

以一般遗传算法为基础，对遗传算法的求解过程进行了形式化描述，分析了遗传算法求解的迭代特性。

随机赋范模上非零连续线性泛函的存在性

本文证明了在任意满支承的随机赋范模上存在一个非零连续线性泛函的充要条件是它的基底空间至少存在一个原子;存在足够多非零连续线性泛函的充要条件是它的基底空间本质上由至多可数个原子生成。该结果表明经典的共轭空间理论对随机赋范模是普遍失效的,进一步揭示了随机共轭空间理论对随机赋范模发展的突出重要性。同时本文也包括了许多结果,它们表明许多由随机赋范模生成的经典赋准范空间拥有一个或足够多的非零连续线性泛函的特征成为一目了然!

有界随机噪声激励下碰撞系统的最大Lyapunov指数

为了研究单自由度线性单边碰撞系统在有界随机噪声参数激励下的最大Lyapunov指数和稳定性问题,用Zhuravlev变换将碰撞系统转化为连续的非碰撞系统,然后用随机平均法得到了关于慢变量的随机微分方程。在没有随机扰动的情形下,给出了系统最大Lyapunov指数的值;在有随机扰动的情形下,通过求解FPK方程得到了系统的不变测度和最大Lyapunov指数的解析表达式。研究结果表明:随着系统阻尼项、有界随机噪声带宽、碰撞恢复系数的减少和有界随机噪声振幅的增大,最大Lyapunov指数增加;当随机激励的中心频率等于系统固有频率的两倍时,系统的Lyapunov指数达到最大,从而使系统变得更不稳定。根据系统的Lyapunov指数得到了系统稳定的充分必要条件,即当Lyapunov指数大于零时系统几乎必然不稳定,而当Lyapunov指数小于零时系统几乎必然稳定,Lyapunov指数等于零为系统的稳定性分叉点,并讨论了相应的稳定性分叉问题。

半马氏过程的积分型随机泛函

本文讨论了半马氏过程的积分型随机泛函，求出了“首达”时间的积分型随机泛函公式，并讨论了半马氏过程“正则性”条件。

随机干扰下碰撞振动系统的Lyapunov指数分析

为研究随机干扰对系统动力学的影响,建立了一类随机干扰强度下的两自由度碰撞振动系统,给出了系统所有Lyapunov指数的计算推导过程,分析了一定参数条件下不同随机干扰强度对系统周期运动最大Lyapunov指数的影响,获得了随机干扰强度变化时系统的分岔特性和不同随机样本条件下系统的不同运动状态.研究发现:在一定随机干扰强度下,系统在稳定周期运动参数区间内出现抗随机干扰能力较强的点和抗随机干扰能力较弱的点;在随机分岔区域内系统运动极不稳定,在不同随机样本条件下,系统或呈现相轨扩散的周期运动,或呈现混沌运动,可供此类问题的研究参考.

基于双边闭环Lyapunov泛函的采样控制系统稳定新判据

本文研究采样控制系统的稳定性问题.通过对采样区间进行分割处理,然后,充分利用分割后的状态信息,构造了新的双边闭环型Lyapunov泛函.在界定泛函导数的过程中,通过引入新建立的系统状态方程并应用自由矩阵积分不等式方法,获得了改进的采样控制系统稳定判据.由于这样的处理方式可以捕捉到更多采样控制系统的状态信息,因而可以有效地降低稳定性分析的保守性.最后通过两个经典的数值例子对得到的稳定判据进行验证.实验结果表明,相比现有的其他方法,本文方法所得到的结论具有更小的保守性.

随机泛函微分方程解的稳定性

通过定义随机Lyapunov过程,研究随机泛函微分方程的零解在均值意义下的稳定性.