建模和控制的复杂动态系统:应用数学方面

1。介绍

复杂动态系统的概念出现在许多品种,包括能源生产、存储和分布、生态系统、基因调控和健康,安全系统、通信、运输网络,迅速的新兴研究课题寻求理解和分析。这些系统往往并发和分布式,因为他们必须对各种事件作出反应,信号,和条件。他们可能具有不确定性的系统,时间延迟,随机扰动,混合动力,分布式动态,混沌动力学和大量的代数循环。这个特殊的问题为研究人员提供了一个平台报告最近的结果在不同的数学建模和控制方法和技术复杂的动态系统,识别关键问题和挑战未来的调查在这个领域。令人惊讶的是这个特殊的问题吸引了一百一十八提交,27人选择通过严格的审查程序。

所选论文贡献数学模型、参数识别、监测和诊断、优化和控制混沌系统等复杂系统的一个变体(4篇),冲动和奇异系统(4篇),非线性系统(12篇),延迟系统(3篇论文),随机系统(3篇论文),和基因复杂网络(1篇)。从造型的角度,相关论文主要研究数学模型的复杂系统利用物理定律或处理模型识别通过使用数据的基础培训和评估。随着动态方程模型,基于模型是对造型复杂的基因调控网络。从控制的角度,采用的技术主要包括自适应控制、冲动控制、滑模控制、模糊控制、非线性优化和最优控制。从应用程序的角度,涉及的系统包括机械动态系统、生物系统、航空航天系统、流体动力学系统、能源系统、生态经济系统。

我们将介绍选择的论文类别的混沌系统,冲动和奇异系统,非线性系统/流程,时滞系统、随机系统、复杂网络和基因。

2。对混沌系统的建模和控制

混沌系统的建模和控制,论文题为“航空发动机性能参数的混沌预测基于非线性PLS回归”是由c . Zhang和j .曰。的基础上飞机的实际空运的数据通讯寻址和报告系统,提出了一种非线性偏最小二乘回归方法预测混沌函数的航空发动机的发动机排气温度时间序列,这将有利于对航空发动机状态监测和诊断。

本文题为“动态分析的混合压膜阻尼器安装rub-impact动静干涉系统,“由C . C。剑,提供了一个详细的分析在旋转系统系统的动态行为。显示其动态行为可能会突然演变成混乱从周期运动没有任何过渡。呈现的结果提供有用的见解复杂转子-轴承系统的设计和开发。

本文题为“一类混沌系统的最优控制,”张由j . w .唐,提出了一种最优为一类混沌系统的状态反馈控制策略。系统考虑不确定分段线性系统转化为一组,和一个最优的鲁棒控制器设计是通过求解一个非线性不等式约束下的优化问题。

本文题为“分岔分析一种非线性金融系统的延迟反馈控制及其应用的混乱,”张r .提出了一种定量分布分析关联特征方程的根为一种非线性的金融系统与时滞反馈。确保霍普夫分岔的存在条件和显式公式推导确定分支周期解的稳定性和方向。

3所示。建模和控制冲动和奇异系统

建模和控制冲动和奇异系统,文章题为“分析和控制与收获奇异农林牧渔业模型和迁移”是由张问:et al。本文提出了一种奇异的农林牧渔业模型与收获和迁移人口。当地的稳定和动态行为模型的研究。通过将奇异模型转换为一个对于单变量模型,变结构控制应用于消除复杂的行为被认为是问题。

本文题为“多态依赖冲动控制害虫管理、”郑由h . et al .,为害虫管理提出了一种综合控制策略。合并后的控制策略采用不同的控制方法根据不同的阈值。一阶周期解的存在性和收敛类系统的进一步分析。

本文题为“捕食者-猎物(害虫)模型的动态分析与疾病的猎物和冲动控制策略,赵”是由m . et al .,这提出了一个动态分析的捕食者-猎物(害虫)模型与疾病的猎物。模型包括一个脉冲控制策略在固定的时间释放感染的猎物。理论分析的局部渐近稳定和全局周期semitrivial周期解。

在论文题为“一个矩阵的方法确定特征值和奇异中立时滞微分系统的稳定性,“j·马等人提出一个分析特征值和奇异中立时滞微分系统的稳定性。矩阵的铅笔和线性算子方法用于获得一个新的代数判据获得虚轴特征值。此外,介绍了渐近稳定性判据。

4所示。非线性系统的建模和控制/过程

本文题为“自适应故障检测基于jit的复杂的动态过程更新数据集,“j·李等人提出了一个非线性的复杂工业过程的故障检测技术。即时和再邻居方法集成构建一个灵活和自适应检测方案。数据库的更新设计中考虑故障检测算法。

纸”,添加大量的计算一个非传统的飞艇,“由n Azouz et al .,提出了一种无人飞艇的造型方法。空气动力调查首先提出,数学分析的速度势流飞艇的形状。整个系统,描述了非线性方程边界条件,管理交互air-structure,解决了在一个分析设置。

本文题为“从聚合物微粒药物释放过程中非线性:long-time-scale行为,“e . s . Bacaita等人提出一个理论模型通过分散聚合物微粒药物释放过程的分形近似的运动。药物释放过程发生在cnoidal规范化浓度场的振荡模式,这表明该药物粒子组装非线性振荡器的晶格发生宏观上。

纸”穷人的n - s方程的应用流体流动的实时控制,”由j·m·波利和j·m·麦克多诺提出了一种应用研究穷人的纳维斯托克斯(中性粒细胞)实时对流体流动的控制方程。中性粒细胞方程组成的离散动态系统代数,这样他们可以很容易地和迅速解决。理论分析讨论的中性粒细胞方程和控制力量被添加到控制流体流动。

本文题为“基于数据融合的混合方法的估算城市动脉行程时间,“s p Anusha等人提出了一个基于数据的方法来估计印度的旅行时间在城市干道。提出了三种不同的方法,即基于高速公路容量手册的方法,基于卡尔曼滤波法和混合法。

本文题为“自适应控制的外带一个二道菜库存modelwith未知需求率系数,“Alshamrani礼物multiitem库存模型未知需求系数。系统的输出跟踪的自适应控制方法与非线性反馈。自适应控制系统的渐近稳定性是由李雅普诺夫方法证明。

在报纸上,“时空模型的最优控制疟疾:协同治疗和预防,”m . Zorom等人提出一个metapopulation疟疾模型有两个控制变量,治疗和预防的,之间的分配n不同的补丁。构造一个数学模型和三个补丁使用最优控制技术。基于模型,定性提供治疗和预防疟疾的建议。

本文题为“非光滑与backlash-like滞后递归夹层的识别系统,“r .东等人提出一个基于递归梯度辨识算法包三明治与backlash-like滞后系统的方法。动态参数估计开发计划来处理非光滑问题反弹造成的嵌入式系统中。束方法用于估计次梯度算法的搜索方向。

本文题为“t - s模糊系统的混合自适应控制,基于细分市场,“t .赵等人提出了一种混合自适应模糊控制方法与连续监控的功能。方法是基于生态特征的控制律设计的跟踪,持续监督和自适应补偿。一个自适应补偿器和自适应参数法设计体现系统适应性。

本文题为“稳定性和极限振荡的控制基于事件的抽样标准,“由m . De La森et al .,调查的存在限制在一个自适应采样系统振荡。提出延长抽样标准和极限振荡是解释的基础上,自适应抽样在非线性动态系统。

本文题为“泵送系统建模优化调度减少运行成本,提高运行可靠性,“y罗等人提出一个最优调度计划注入系统以减少运行成本,提高运行可靠性。操作可靠性探讨通过调查振动水平和模型构建的函数的容量和转速的泵运行的可靠性。

本文题为“提高最小二乘支持向量机的解决方案与应用高炉系统中,“l .剑等人提出一个策略来加速搜索的解决方案的最小二乘支持向量机(LSSVM)利用微小残留方法直接解决LSSVM的鞍点系统。该方法是由高炉工业过程验证。

5。建模和控制系统的时滞

本文题为“在小世界网络建模和分析疫情扩散,”刘·m·肖和y呈现两种不同的模型,Susceptible-Exposure-Infected-Recovered-Susceptible模型和Susceptible-Exposure-Infected-Quarantine-Recovered-Susceptible模型,来描述传染病扩散的规律。在小世界网络模型进行了分析。理论性质等条件发生疾病的扩散,无病平衡的存在,和全球稳定。

本文题为“同步间歇控制混合耦合网络模型的延迟,“与混合耦合网络的同步延迟是调查采用李雅普诺夫函数法和间歇控制。得到一个充分条件,确保全球同步耦合网络和一个间歇控制系统控制器的设计。

本文题为“k型与应用程序延迟hopfield-type神经网络指数排序,“B.-W。王为时滞泛函微分方程提供了保序和收敛结果没有quasi-monotone条件下k型指数排序。延迟Hopfield-type神经网络的一种K单调互连矩阵视为一个应用程序和吸引子。

6。随机系统的建模和控制

随机系统的建模和控制,本文题为“帕累托解耦的非线性系统的滑模控制器的设计基于多目标遗传算法,“由m . j . Mahmoodabadi et al .,介绍了帕累托解耦设计滑模控制器基于多目标遗传算法及其几个四阶耦合的非线性系统。解耦的滑模控制器应用于稳定平衡点的四阶耦合系统。时的最优参数解耦滑模控制器使用多目标遗传算法得到。

本文题为“均方脉冲随机微分方程概周期解和延迟,”张r等人提出一个结果均方概周期解的存在性和唯一性的冲动与延迟随机微分方程。这是一个扩展的早期作品的文献报道。

本文题为“银行流动性和全球金融危机,”f·基甸等人提出一个分析银行流动性的随机动力学参数,如流动资产和净现金流出的全球金融危机。数值结果与银行行为获得和theoretical-quantitative银行流动性供应提供了方法。

7所示。基因复杂网络的建模和监管

本文题为”模块识别基因阳性的肝癌网络使用皮尔逊烧结的方法和皮尔森凝聚力耦合模块”是由j .胡锦涛和高z。这篇文章首先指出基因网络社区和积极的概念网络加权无向图的基础上。开发一个模块识别算法计算阈值的基因积极的网络。14强模块和13获得很强的模块,这些模块之间的关系进行了分析。这些模块的生物学意义是解释说。这项研究可能为肝癌的治疗提供新的线索和想法。

特殊问题涉及各种复杂系统研究的问题,为研究提供了一个平台社区分享他们的知识和经验在复杂系统建模、动态分析、优化和控制。

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最后客人编辑想借此机会感谢所有作者的贡献,评论家和杂志编辑人员。

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