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半连续动力系统理论及其在生命科学中的应用
结题报告
批准号:
11671346
项目类别:
面上项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
宋新宇
依托单位:
学科分类:
A0604.生物与生命科学中的数学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈兰孙、郭红建、石勇国、董丽、段光爽、甘静雯、喻婷婷、许婧、王秋燕
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中文摘要
在工程及自然系统中,存在大量的相对短暂的扰动使系统状态发生改变,这种状态的突然变化使得系统不能单纯地用连续动力系统或者离散动力系统来描述,而要借助于状态脉冲动力系统或(脉冲)状态反馈控制系统,我们称之为“半连续动力系统”(简称SCDS),这类系统较之单纯的离散或者连续系统,具有极其复杂的动力学行为。本项目在前期工作的基础上,针对SCDS理论及应用领域中的一些关键及困难问题开展研究,主要包括:(1)各类周期解轨道稳定性判定方法的建立,研究SCDS参数变化时,其周期解随参数变化而变动的规律; (2)用压缩映像原理代替后继函数方法, 研究高维SCDS,通过三维SCDS的极限系统来研究三维系统解的性态; (3)以最优化控制和SCDS理论方法为基础,研究害虫综合防治以及野蚊子控制策略的生物经济学问题,以及相应参数对控制效果的影响,为一些实际问题的控制策略提供数学理论依据。
英文摘要
In engineering and natural systems, there are a lot of relatively short perturbations which can change the system states. Such systems cannot be well described by continuous or discrete dynamical systems alone due to these sudden changes, but we can do it by means of state impulsive dynamical systems or (impulsive) state feedback control systems which are called by Semicontinuous Dynamical System (SCDS). Compared with continuous or discrete dynamical systems, this kind of systems have many extremely complicated dynamic behaviors. Based on the previous work, this project will study the key issues and difficult problems in the theory and applications of SCDS which mainly include : (1) establish criteria for orbital stability of all kinds of periodic solutions and examine how periodic solutions would be affected by parameters change of SCDS; (2) explore high-dimensional SCDS by contraction mapping principle instead of successor function method and analyze solution behavior of three-dimensional SCDS by use of limit systems of the SCDS ; (3) based on optimal control and SCDS theoretical method, our research would be focused on biological economical problems such as Integrated Pest Management and wild mosquito control strategies, and revealing the impact of relevant critical parameters on control effect with a view to providing mathematical theoretical foundation for the control strategies of some practical problems.
在工程及自然系统中,存在大量的相对短暂的扰动使系统状态发生改变,这种状态的突然变化使得系统不能单纯地用连续动力系统或者离散动力系统来描述,而要借助于状态脉冲动力系统或(脉冲)状态反馈控制系统,我们称之为“半连续动力系统” (简称SCDS),这类系统较之单纯的离散或者连续系统具有极其复杂的动力学行为。本项目在前期工作的基础上,针对SCDS理论及应用领域中的一些关键及困难问题开展了研究,主要包括:(1)周期解轨道稳定性判定方法的建立,研究SCDS参数变化时,其周期解随参数变化而变动的规律; (2)研究高维SCDS,通过三维SCDS的极限系统来研究三维系统解的性态; (3)以最优化控制和SCDS理论方法为基础,研究了害虫控制策略(捕食-被捕食系统)、野蚊子控制策略、糖尿病患者的胰岛素注射策略、动物传染病控制策略以及资源管理策略等。本项目的研究不但丰富了微分方程定性理论方法而且为种群生态优化控制、环境保护和资源可持续发展提供数学理论依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2017
期刊:应用数学
影响因子:--
作者:黄明湛;刘守宗;宋新宇
通讯作者:宋新宇
DOI:10.1002/mma.4340
发表时间:2017
期刊:Mathematical Methods in the Applied Sciences
影响因子:2.9
作者:Guo Hongjian;Chen Lansun;Song Xinyu
通讯作者:Song Xinyu
Global dynamics of a cholera model with age structures and multiple transmission modes
具有年龄结构和多种传播模式的霍乱模型的全球动态
DOI:10.1142/s1793524519500517
发表时间:2019-08
期刊:International Journal of Biomathematics
影响因子:2.2
作者:Wang Xia;Chen Yuming
通讯作者:Chen Yuming
Dynamics of virus infection models with density-dependent diffusion
具有密度依赖性扩散的病毒感染模型的动力学
DOI:10.1016/j.camwa.2017.07.019
发表时间:2017
期刊:Computers & Mathematics with Applications
影响因子:2.9
作者:Wang Shaoli;Zhang Jiafang;Xu Fei;Song Xinyu
通讯作者:Song Xinyu
Modeling impulsive resource inputs in host-parasitoid interactions with time delays
对具有时间延迟的宿主-寄生生物相互作用中的脉冲资源输入进行建模
DOI:10.1142/s179352451850064x
发表时间:2018
期刊:International Journal of Biomathematics
影响因子:2.2
作者:Liu Shouzong;Huang Mingzhan;Song Xinyu;Li Shuai;Cheng Huidong
通讯作者:Cheng Huidong
双边控制系统及应用
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    宋新宇
  • 依托单位:
三维树干曲面的模拟与构建
  • 批准号:
    31470641
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    95.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    宋新宇
  • 依托单位:
茶树害虫防治与半连续动力系统
  • 批准号:
    11171284
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    宋新宇
  • 依托单位:
状态脉冲及脉冲微分方程边值问题研究与应用
  • 批准号:
    10771179
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    宋新宇
  • 依托单位:
脉冲生物动力系统的稳定性和周期解
  • 批准号:
    10471117
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    宋新宇
  • 依托单位:
国内基金
海外基金