具有媒体效应和时滞的反应扩散传染病模型的控制与预测

针对媒体效应的传染病建立相应的反应扩散模型,研究平衡点的稳定性、Hopf分岔以及重要参数如时滞、传染率和媒体效应等对模型Turing结构的影响.最后,给出精确Turing失稳的参数条件,并给出相应的数值模拟,得到条状和点状共存的斑图.理论分析与数值模拟揭示了空间动力学复杂性机理,为控制疾病的传播提供了有力理论依据.     

无重叠图像期间的卫星平台颤振估计算法

提出了基于双重约束函数的无重叠图像期间的颤振估计算法。建立了视差图像与低频颤振相结合的双重约束函数,以评价无重叠图像期间颤振曲线的平滑度;采用共轭梯度法筛选颤振曲线平滑度最优解,并以此作为无重叠图像期间颤振的最佳估计;建立了无重叠图像期间与重叠图像期间颤振之间的函数关系式。以我国XX-1号可见光详查相机为例进行实验,颤振探测结果在被测颤振的频率既不等于也不接近特征频率的整数倍处具备有效性,证明了所提算法能够对无重叠图像期间非特征频率整数倍及其附近处的颤振进行有效探测。     

振动陀螺仪单向时滞耦合系统的摄动分析

针对振动陀螺仪单向时滞耦合系统，研究了角速度、耦合强度、耦合时滞与系统输出信号之间的关系，着重关注耦合时滞对待检测角速度测量结果的影响．本文采用摄动法对振动陀螺仪单向时滞耦合系统进行理论分析，得到了系统输出信号、系统振动边界和待检测角速度的近似表达式，并将数值和近似计算结果进行了对比．理论分析结果与数值结果比较吻合，验证了运用摄动法分析振动陀螺仪单向时滞耦合系统的有效性，也表明了在运用摄动法分析系统时具有局限性．     

具有固定时滞的经济周期模型的动态分析

在经济活动中,投资行为和资本存量存在一定的时滞效应,这会影响经济周期模型的动态行为,进而使得投资政策对经济的稳定调整复杂化.考虑到资本存量的预期时间以及投资时滞对经济活动的影响,采用Hopf分岔理论,研究具有固定时滞的经济周期模型的均衡点的稳定性以及形成经济周期的条件.研究发现,投资过程中的投资时滞,以及投资决策中对于资本存量的预测时间构成经济周期产生的诱因;同时可通过政府投资政策调整达到预期均衡目标,这对保持经济周期稳定及经济政策制定有一定的指导作用.     

Mdm2生成速率调控的p53-Mdm2振子的全局动力学和稳定性

肿瘤抑制蛋白p53的动力学在一定程度上可以决定DNA损伤后的细胞命运.p53的动力学行为与p53信号通路中p53-Mdm2振子模块密切相关.然而,p53的负调控子Mdm2的生成速率的增加使其在一些癌细胞中过表达.因此探讨Mdm2生成速率对p53动力学的影响有重要意义.同时,PDCD5作为p53的激活子也调控p53的表达.因此,本文针对PDCD5调控的p53-Mdm2振子模型,通过分岔分析获得了Mdm2生成速率所调控的p53的单稳态、振荡以及单稳态与振荡共存的动力学行为,且稳定性通过能量面进行了分析.此外,噪声强度对p53动力学的稳定性有重要的影响.因此,针对p53的振荡行为,探讨了噪声强度对势垒高度和周期的影响.本文所获得的结果对理解DNA损伤后的p53信号通路调控起到一定的指导作用.     

谐波齿轮系统的快慢振荡机制研究

谐波齿轮减速器是一种新型的传动装置, 因其具有诸多的优点, 因而得到了广泛应用. 谐波齿轮减速器涉及不同振荡尺度之间的耦合作用, 这通常会诱发复杂的快慢振荡, 严重影响了谐波齿轮系统的正常工作. 本文考虑涉及扭转刚度非线性因素的谐波齿轮系统, 旨在研究系统的快慢动力学, 揭示新型的快慢振荡机制. 首先, 构建了非线性扭转刚度下的谐波齿轮系统的快慢动力学模型. 然后, 通过改变扭转刚度系数, 得到了系统从常规振荡向快慢振荡的转迁过程. 接着, 简要地论述了有关快慢系统的基础理论. 在此基础上, 采用快慢分析法研究了快子系统的动力学特性, 揭示了快慢振荡的产生机制. 研究表明, 当系统参数改变时, 快子系统的平衡点曲线并未发生失稳或分岔; 然而, 在某一点附近, 平衡点曲线能够产生急剧量变, 其特征是平衡点在局部小范围内可以在正坐标值与负坐标值之间快速转迁. 在此基础上, 揭示了一种诱发快慢振荡的新型动力学机制, 比较了这种诱发机制与其他相关机制之间的区别. 本文丰富了系统通向快慢振荡的路径, 为实际谐波齿轮传动系统中的快慢振荡机理与控制研究提供参考.      

颤振环境MoS2/Ag薄膜碰撞滑动接触摩擦性能研究

基于空间机构的运动特性,考虑空间颤振环境的影响,采用粗粒化分子动力学研究MoS₂/Ag薄膜的碰撞滑动接触摩擦性能,建立颤振环境碰撞滑动接触摩擦的粗粒化分子动力学模型,对比了纯Ag和MoS₂/Ag薄膜的摩擦性能,研究了初始碰撞速度、滑动速度以及空间温度对碰撞滑动接触摩擦过程的影响. 结果表明:与纯Ag相比,MoS₂/Ag薄膜表现出更优异的摩擦性能;压头碰撞速度对动能有一定的贡献,初始碰撞速度的增加会增大压头压入基体的深度,使得平均摩擦力增大;滑动速度的增加会加剧原子间的相互剪切摩擦,使平均摩擦力增加;MoS₂/Ag薄膜在100~500 K温度范围内表现出良好的摩擦性能,当空间温度为600 K时,其摩擦性能降低,并伴随着MoS₂膜的破裂.      

Bifurcation Control of Current-Mode Buck Converter via TDFC

Considering the TDFC controlled current-mode Buck converter featuring periodicity we propose a Fourier-decomposition based method for the bifurcation analysis of this system, hence the theoretical range of control gain of TDFC is determined. In addition, the power-stage experiment circuit is built and the control part is realized in a digital controller. The experimental results show that either bifurcation or chaos in the current-mode Buck converter can be controlled into the expectant period-1 orbit rapidly.     

Dynamical Effect of Calcium Pump on Cytosolic Calcium Bursting Oscillations with IP3 Degradation

Taking account of the Ca2＋-activated degradation of inositol trisphosphate （IP3）, a one pool model of cytosolic calcium oscillation is considered to investigate the effect of the calcium pump on the Ca2＋ bursting oscillation behavior. In order to give the oscillation domain, a two-parameter bifurcation analysis of the fast subsystem is performed in the parameter plane. Different types of bursting are presented with the variation of the pump parameter, and fast-slow dynamics is used to analyze the types and generation mechanisms of the bursting oscillations. The results are instructive for understanding the role of the calcium pump played in complex intracellular calcium activities.     

New bifurcations of basin boundaries involving Wada and a smooth Wada basin boundary

This paper demonstrates and analyses double heteroclinic tangency in a three-well potential model, which can produce three new types of bifurcations of basin boundaries including from smooth to Wada basin boundaries, from fractal to Wada basin boundaries in which no changes of accessible periodic orbits happen, and from Wada to Wada basin boundaries. In a model of mechanical oscillator, it shows that a Wada basin boundary can be smooth.