兩類具有時滯的捕食—食餌模型的Hopf分岔分析和控制研究
本文關(guān)鍵詞:兩類具有時滯的捕食—食餌模型的Hopf分岔分析和控制研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:捕食-食餌模型在種群動力學(xué)中是一類十分重要的模型,近年來得到眾多學(xué)者廣泛的關(guān)注和深入的研究。由于時滯因素會影響動力學(xué)行為,同時能更準(zhǔn)確地反應(yīng)自然現(xiàn)象。本論文主要探究了兩類帶有時滯的捕食-食餌模型的Hopf分岔和分岔控制的問題。首先,概述了捕食-食餌模型的研究背景、意義和現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上對本文的研究內(nèi)容,以及相關(guān)的預(yù)備知識進行了介紹。然后,考慮了帶有雙時滯、率依賴和階段結(jié)構(gòu)的捕食-食餌模型。選取兩個時滯作為分岔參數(shù),通過運用時滯微分方程穩(wěn)定性理論,分析了系統(tǒng)平衡點的穩(wěn)定性;運用Hopf分岔理論,分析了在正平衡點處Hopf分岔的存在性;接著,利用中心流形定理和規(guī)范型理論,獲得了決定Hopf分岔方向及分岔周期解穩(wěn)定性的表達式,并通過數(shù)值模擬檢驗了本文理論的正確性。其次,考慮了捕食者具有傳播疾病和非線性傳染率的時滯捕食-食餌模型。選取時滯作為分岔參數(shù),分析了系統(tǒng)在正平衡點處的穩(wěn)定性以及發(fā)生Hopf分岔的條件。接下來,利用一個狀態(tài)反饋和參數(shù)調(diào)節(jié)相結(jié)合的混合控制方法,使原有系統(tǒng)的分岔行為延遲,同時也探討了受控系統(tǒng)的分岔方向和分岔周期解的穩(wěn)定性,并使用數(shù)值模擬檢驗了該混合控制能有效地控制Hopf分岔。最后,總結(jié)全文,并展望了今后的研究方向。
【關(guān)鍵詞】:捕食-食餌模型 局部穩(wěn)定性 Hopf分岔 時滯 混合控制
【學(xué)位授予單位】:江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:O175
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 1 緒論8-13
- 1.1 研究背景及研究意義8-9
- 1.2 研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 本文的主要工作及內(nèi)容安排11-13
- 2 預(yù)備知識13-16
- 2.1 時滯微分方程的穩(wěn)定性理論13-14
- 2.2 時滯微分方程Hopf分岔理論14-15
- 2.3 混合控制理論15-16
- 3 具有雙時滯的捕食-食餌模型的局部穩(wěn)定性和Hopf分岔分析16-46
- 3.1 引言16
- 3.2 局部穩(wěn)定性和Hopf分岔的存在性16-29
- 3.3 Hopf分岔的方向和穩(wěn)定性29-39
- 3.4 數(shù)值模擬39-45
- 3.5 本章小結(jié)45-46
- 4 具有非線性傳染率的時滯捕食-食餌模型的Hopf分岔分析和分岔控制46-63
- 4.1 引言46
- 4.2 局部穩(wěn)定性和Hopf分岔的存在性46-50
- 4.3 控制系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性和Hopf分岔分析50-58
- 4.4 數(shù)值模擬58-62
- 4.5 本章小結(jié)62-63
- 5 總結(jié)與展望63-65
- 5.1 總結(jié)63
- 5.2 展望63-65
- 參考文獻65-69
- 致謝69-70
- 攻讀碩士學(xué)位期間的科研情況70
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