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基于自适应动态规划的约束非线性系统自触发间歇最优控制
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作者 陈浩 王维峰 《中南民族大学学报(自然科学版)》 2026年第1期110-118,共9页
通过自触发间歇控制机制研究了带有输入约束的连续非线性系统的最优控制问题.将设计出的控制器应用到系统中,并克服系统内部未知扰动的影响;然后,采用评价神经网络和执行神经网络分别逼近最优成本函数和最优控制输入,得到最优控制策略,... 通过自触发间歇控制机制研究了带有输入约束的连续非线性系统的最优控制问题.将设计出的控制器应用到系统中,并克服系统内部未知扰动的影响;然后,采用评价神经网络和执行神经网络分别逼近最优成本函数和最优控制输入,得到最优控制策略,再利用半全局实际有限时间稳定的推广引理保证系统的稳定性分析;最后,通过数值仿真验证了所提理论的可行性. 展开更多
关键词 自适应动态规划 连续非线性系统 自触发间歇最优控制 输入约束 神经网络
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A Stochastic Optimal Control for a Class of LTI Systems With a State-Dependent Wiener Process:An Algebraic Approach
2
作者 Kento Fujita Daisuke Tsubakino Shiuji Hara 《IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica》 2026年第2期489-491,共3页
Dear Editor,In this letter,we focus on the algebraic relationship between the coefficient matrices and the solution of the stochastic algebraic Riccati equation.It is revealed that,if the coefficient matrices are in a... Dear Editor,In this letter,we focus on the algebraic relationship between the coefficient matrices and the solution of the stochastic algebraic Riccati equation.It is revealed that,if the coefficient matrices are in an algebra,then the solution(and also the control gain in many cases)is also in the same algebra.The main result is verified by a numerical simulation. 展开更多
关键词 stochastic optimal control algebraic relationship algebraic approach state dependent Wiener process coefficient matrices stochastic algebraic Riccati equation numerical simulation stochastic algebraic riccati equationit
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Compact formulation of the augmented evolution equation for optimal control computation
3
作者 Sheng Zhang Jiangtao Huang +2 位作者 Gang Liu Fei Liao Fangfang Hu 《Control Theory and Technology》 2026年第1期96-110,共15页
The augmented evolution equation is established under the framework of the Variation Evolving Method(VEM)that seeks optimal solutions by solving the transformed Initial-Value Problems(IVPs).To improve the numerical pe... The augmented evolution equation is established under the framework of the Variation Evolving Method(VEM)that seeks optimal solutions by solving the transformed Initial-Value Problems(IVPs).To improve the numerical performance,its compact form is developed herein.Through replacing the states and costates variation evolution with that of the controls,the dimension-reduced Evolution Partial Differential Equation(EPDE)only solves the control variables along the variation time to get the optimal solution,and the initial conditions for the definite solution may be arbitrary.With this equation,the scale of the resulting IVPs,obtained via the semi-discrete method,is significantly reduced and they may be solved with common Ordinary Differential Equation(ODE)integration methods conveniently.Meanwhile,the state and the costate dynamics share consistent stability in the numerical computation and this avoids the intrinsic numerical difficulty as in the indirect methods.Numerical examples are solved and it is shown that the compact form evolution equation outperforms the primary form in the precision,and the efficiency may be higher for the dense discretization.Actually,it is uncovered that the compact form of the augmented evolution equation is a continuous realization of the Newton type iteration mechanism. 展开更多
关键词 Optimal control Lyapunov dynamics stability Variation evolution Evolution partial differential equation Initial-value problem
原文传递
年龄-环境耦合的两阶段结核病传播动力学模型的稳定性与预设目标控制
4
作者 胡鹏成 曹博强 +1 位作者 亢婷 王青云 《宁夏大学学报(自然科学版中英文)》 2026年第2期104-115,共12页
构建了一类兼顾易感人群年龄结构与环境中结核分枝杆菌分布的动力学模型,系统分析了模型的稳定性,并设计了预设目标控制策略。首先,推导得到基本再生数R0的显式表达式,并基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,证明了无病平衡点与地方病... 构建了一类兼顾易感人群年龄结构与环境中结核分枝杆菌分布的动力学模型,系统分析了模型的稳定性,并设计了预设目标控制策略。首先,推导得到基本再生数R0的显式表达式,并基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论,证明了无病平衡点与地方病平衡点的全局渐近稳定性。接着,引入疫苗接种与直接督导下短程化疗(DOTS)策略作为控制变量,提出预设目标控制问题并完成求解。最后,通过数值模拟发现,同时实施疫苗接种和DOTS策略可将活动性结核病患者的人数控制并稳定在预设防控目标之下,感染避免率达到45.01%,显著优于单一控制措施,为结核病防控策略的优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 结核病 动力学模型 基本再生数 稳定性 预设目标控制
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学历提升、资产负债与机会成本:破解“小镇做题家”困境的一个动态优化模型
5
作者 侯冲聪 《重庆电力高等专科学校学报》 2026年第1期32-37,共6页
构建了一个“教育-就业”的动态优化模型,将受教育时长与教育投入作为选择变量,劳动力质量作为状态变量,利用变分法求得了微观个体接受高等教育的最优路径函数。研究发现,最优受教育时长与初始禀赋(资源)、助学贷款、收入预期同向变化,... 构建了一个“教育-就业”的动态优化模型,将受教育时长与教育投入作为选择变量,劳动力质量作为状态变量,利用变分法求得了微观个体接受高等教育的最优路径函数。研究发现,最优受教育时长与初始禀赋(资源)、助学贷款、收入预期同向变化,与机会成本反向变化。最优教育投入只受教育层次和教育成本函数占比的影响。研究结果为青年实现人生价值提供了有效指导,也为政策制定者提供了有益的理论参考。 展开更多
关键词 小镇做题家 教育投入与回报 “教育-就业”模型 变分法 最优路径
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一类具有阶段结构生物经济系统的最优控制
6
作者 张翼 赵佳琳 《沈阳大学学报(自然科学版)》 2025年第1期86-92,共7页
研究了具有阶段结构特征的食饵-捕食者系统模型的最优控制问题,通过稳定性分析探究了生物经济系统的平衡特性,提出了一种自适应动态规划算法,证明了该算法的收敛性。设计控制器使所构造性能指标(成本函数)达到最小,显著提高了生物经济... 研究了具有阶段结构特征的食饵-捕食者系统模型的最优控制问题,通过稳定性分析探究了生物经济系统的平衡特性,提出了一种自适应动态规划算法,证明了该算法的收敛性。设计控制器使所构造性能指标(成本函数)达到最小,显著提高了生物经济系统最优控制问题解的计算效率,数值仿真验证了所给算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 阶段结构 生物经济系统 稳定性 最优控制 策略迭代
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基于鱼鹰算法的管制员脑力状态检测方法
7
作者 何昕 程能春 +3 位作者 宫献鑫 马明远 薛凌霄 金云飞 《航空计算技术》 2025年第6期69-74,88,共7页
为有效检测管制员的脑力负荷状态并确保航空管制任务执行的安全性,提出基于鱼鹰算法优化混合神经网络模型的管制员脑力负荷状态的检测方法。对收集的语音数据进行短时傅里叶变换获得语谱图,搭建管制员脑力负荷状态语谱图数据集,构建CNN-... 为有效检测管制员的脑力负荷状态并确保航空管制任务执行的安全性,提出基于鱼鹰算法优化混合神经网络模型的管制员脑力负荷状态的检测方法。对收集的语音数据进行短时傅里叶变换获得语谱图,搭建管制员脑力负荷状态语谱图数据集,构建CNN-BiLSTM-Attention模型对语谱图数据集进行训练学习管制员脑力负荷状态的谱图特征,引入了鱼鹰优化算法对CNN-BiLSTM-Attention模型的超参数进行优化,提高模型的准确率和泛化能力。实验结果表明,优化后的CNN-BiLSTM-Attention模型在准确率、精度及鲁棒性等方面均表现出显著优势,准确率达到95.37%;不仅验证了方法的有效性,也为管制员资质能力评估提供了一种有效的技术路径。 展开更多
关键词 语谱图 管制员脑力状态 混合神经网络 鱼鹰算法
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线性Markov跳变随机系统的Pareto最优控制 被引量:2
8
作者 王乐 崔凯 +2 位作者 蒋秀珊 赵东亚 张维海 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
目前针对多个主体、多个目标的带有Markov跳变的线性随机系统的控制问题的研究较少且较为浅显.本文研究了具有乘性噪声的连续时间线性Markov跳变随机系统的Pareto最优控制问题.假设多个主体、多个性能指标由状态和控制变量中的二次部分... 目前针对多个主体、多个目标的带有Markov跳变的线性随机系统的控制问题的研究较少且较为浅显.本文研究了具有乘性噪声的连续时间线性Markov跳变随机系统的Pareto最优控制问题.假设多个主体、多个性能指标由状态和控制变量中的二次部分和线性部分的线性组合而形成,证明了Pareto最优与加权和优化之间的关系,从而将多目标优化问题转化为特殊的单目标加权和最优控制问题.基于Pareto博弈理论与广义Itô公式,系统的Pareto有效策略可以通过一组耦合的广义Riccati微分方程与一组耦合的线性微分方程求解,并且可以得到每一个控制器的Pareto解.最后,本文通过数值仿真验证理论结果的有效性. 展开更多
关键词 MARKOV跳变 随机系统 Pareto控制 最优控制系统
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基于改进YOLOv8的输电线绝缘子故障诊断方法 被引量:1
9
作者 龚闯 江维 +1 位作者 邹德华 于俊康 《河南工程学院学报(自然科学版)》 2025年第1期38-44,共7页
输电线路绝缘子故障主要包括污闪、自爆、破裂等,不同类型故障有相应的检修方式,故提出了一种基于改进YOLOv8的绝缘子故障诊断方法。首先,通过数据增强方法扩充数据集,为减少模型的参数量并提高计算效率,引入VanillaNet轻量化YOLOv8的... 输电线路绝缘子故障主要包括污闪、自爆、破裂等,不同类型故障有相应的检修方式,故提出了一种基于改进YOLOv8的绝缘子故障诊断方法。首先,通过数据增强方法扩充数据集,为减少模型的参数量并提高计算效率,引入VanillaNet轻量化YOLOv8的原有主干网络。然后,在模型中集成AFPN结构,提高模型对不同目标的检测能力,并引入BiFormer双层级注意力机制加强目标的特征提取,增强模型的检测性能。最后,进行实验验证并得出结论,引入的AFPN结构使模型尺寸缩小了13.1%,有助于在资源受限的设备上部署,引入VanillaNet结构使得模型尺寸缩小了49.82%,引入BiFormer注意力机制,在不明显增大模型尺寸的前提下,提升了特征表示的质量。对模型进行实际检测任务的验证,结果表明改进模型检测效果良好,检测速度相较于传统模型提升了20.8%。 展开更多
关键词 绝缘子故障诊断 YOLOv8 数据增强 轻量化网络 注意力机制
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聚脲弹性体动态力学行为:实验表征、微观机制及本构建模
10
作者 初东阳 姚凯丽 +1 位作者 庄茁 柳占立 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第9期1083-1107,共25页
聚脲弹性体在冲击防护领域有广阔的应用前景,然而,目前对于聚脲在高压冲击、层裂等情况下的变形失效物理机制仍不明晰,尚缺乏有效描述聚脲在多种应变率及应力状态下动态变形和失效的本构及损伤模型.针对这些挑战性问题,该文结合实验表... 聚脲弹性体在冲击防护领域有广阔的应用前景,然而,目前对于聚脲在高压冲击、层裂等情况下的变形失效物理机制仍不明晰,尚缺乏有效描述聚脲在多种应变率及应力状态下动态变形和失效的本构及损伤模型.针对这些挑战性问题,该文结合实验表征、分子动力学仿真以及宏观力学建模,对聚脲弹性体在不同应变率、冲击压力及应力状态下的变形失效行为进行了系统研究.通过建立聚脲全原子和两种粗粒化模型及微结构演化分析,揭示了聚脲在高应变率拉伸、高压冲击等载荷下的变形微观物理机制,以及高应力三轴度下的动态失效物理机制.建立了考虑强冲击下应变率-温度-压力耦合效应的聚脲弹性体本构模型,以及包括孔洞形核准则、流动法则的多种变形模式统一描述的宏观损伤模型.经验证,所建立的宏观力学模型能够正确描述聚脲在冲击载荷下的动态变形失效行为.该工作可为后续聚脲弹性体的优化设计及冲击防护应用提供指导. 展开更多
关键词 聚脲弹性体 动态力学行为 孔洞损伤 本构模型 分子动力学
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基于TOPSIS模型的人才吸引力指数研究 被引量:1
11
作者 邱子轩 王艺琳 陆星家 《宁波工程学院学报》 2025年第2期50-57,共8页
为全面综合评价国内一线城市对人才的吸引力,选取9个典型城市作为研究对象,确定经济发展水平、社会因素、生活质量、教育资源、环境与公共服务5个因子作为1级指标,并派生出17个2级指标,构建人才吸引力指标评价体系;同时,利用优劣解距离... 为全面综合评价国内一线城市对人才的吸引力,选取9个典型城市作为研究对象,确定经济发展水平、社会因素、生活质量、教育资源、环境与公共服务5个因子作为1级指标,并派生出17个2级指标,构建人才吸引力指标评价体系;同时,利用优劣解距离法(technique for order preference by similarity to an ideal solution, TOPSIS)-熵权法及聚类分析法对9个城市人才吸引力指数和城市间发展共性和特性进行分析。研究结果显示:规模以上工业企业数量指标占比最高。北京、上海、深圳和广州归为第一层次的城市,成都、杭州和武汉为第二层次城市,第三层次为宁波和西安。同时为不同类型的城市提出针对性建议:对第一层次城市,建议引入社会资本完善社区养老体系,同时优化基础教育资源分配;对第二层次城市,建议选择1~2个战略性产业重点突破;对第三层次城市,建议挖掘历史文化资源,打造特色人才文化IP。 展开更多
关键词 城市人才吸引力 指标评价体系 TOPSIS熵权法 聚类分析
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一类非线性趋化方程的双线性最优控制
12
作者 许万杰 张亮 《应用数学》 北大核心 2025年第1期143-155,共13页
本文研究一类非线性趋化方程的双线性最优控制.首先利用Leray-Schauder不动点定理证明抛物型方程组强解的存在唯一性,其次通过极小化序列讨论最优控制的存在性,最后通过控制状态算子L的Fréchet可微性建立了变分不等式并得出一阶必... 本文研究一类非线性趋化方程的双线性最优控制.首先利用Leray-Schauder不动点定理证明抛物型方程组强解的存在唯一性,其次通过极小化序列讨论最优控制的存在性,最后通过控制状态算子L的Fréchet可微性建立了变分不等式并得出一阶必要条件. 展开更多
关键词 Keller-Segel模型 最优控制 LERAY-SCHAUDER不动点定理 必要最优性条件
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记忆诱导下肿瘤细胞发展的动力学演化
13
作者 张盼盼 白晓君 +1 位作者 张昕 王浩华 《海南大学学报(自然科学版中英文)》 2025年第1期91-102,共12页
研究具有非马尔可夫性的肿瘤细胞生长模型,通过定义记忆尺度,刻画肿瘤细胞演化进程的非马氏依赖性。首先,证明了肿瘤细胞演化进程中有效转移速率的存在性,进而论证带记忆网络与马氏网络的等价性。此等价性依赖于记忆尺度的可控性,诱导... 研究具有非马尔可夫性的肿瘤细胞生长模型,通过定义记忆尺度,刻画肿瘤细胞演化进程的非马氏依赖性。首先,证明了肿瘤细胞演化进程中有效转移速率的存在性,进而论证带记忆网络与马氏网络的等价性。此等价性依赖于记忆尺度的可控性,诱导肿瘤细胞生长进程的涨落,规范了不同进程下肿瘤细胞生长的噪声理论表达。数值模拟结果表明,细胞突变中的记忆尺度放大肿瘤细胞表达的噪声水平;反之,吞噬过程中的记忆尺度压制肿瘤进程的噪声,即肿瘤细胞的演化受记忆水平的双重影响。 展开更多
关键词 肿瘤细胞生长模型 分子记忆 噪声 非马氏过程 网络等价性
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二值噪声诱导下Holling Ⅳ-Leslie捕食系统不稳定性研究
14
作者 蔡丽娟 张盼盼 +1 位作者 王志刚 王浩华 《海南大学学报(自然科学版中英文)》 2025年第6期703-713,共11页
研究了二值噪声下Holling Ⅳ-Leslie捕食系统的稳定性调控机制,通过刻画二值噪声引发的不稳定性临界分岔条件,揭示了噪声强度与时间记忆对系统稳定性的影响,证明调节时间记忆可更敏感地扩展图灵不稳定性区域。数值模拟表明,二值噪声通... 研究了二值噪声下Holling Ⅳ-Leslie捕食系统的稳定性调控机制,通过刻画二值噪声引发的不稳定性临界分岔条件,揭示了噪声强度与时间记忆对系统稳定性的影响,证明调节时间记忆可更敏感地扩展图灵不稳定性区域。数值模拟表明,二值噪声通过重塑分岔曲线诱导极限环振荡促使系统失稳。 展开更多
关键词 HollingⅣ-Leslie捕食系统 二值噪声 时空因素 随机振荡 临界分岔
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基于时间尺度变换的一类微生物批式流加发酵混杂切换系统的最优控制
15
作者 王佳 黄誉之 叶剑雄 《运筹学学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期219-230,共12页
本文研究了一类微生物批式流加发酵生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的过程优化问题。该生物过程本质上可刻画为一个同时具有自治切换和受控切换的混杂切换系统。本文通过时间尺度变换,将受控切换时刻映射到固定时刻,得到一系列具有自治切换的子... 本文研究了一类微生物批式流加发酵生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的过程优化问题。该生物过程本质上可刻画为一个同时具有自治切换和受控切换的混杂切换系统。本文通过时间尺度变换,将受控切换时刻映射到固定时刻,得到一系列具有自治切换的子系统;然后,以甘油流加时刻和发酵终端时刻为控制变量,以终端时刻1,3-PD生产强度最大化为目标函数,建立最优控制模型,利用约束转换技术处理连续状态不等式约束;最后,构造一个竞争粒子群算法求解所提出的最优控制问题,并比较了不同控制子周期长度下的最优控制结果。数值结果表明,在减少甘油切换次数的情况下,通过选取适当的甘油流加时长,1,3-PD生产强度也可以达到较高的水平。 展开更多
关键词 最优控制 混杂切换系统 时间尺度变换 竞争粒子群算法
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多目标多约束优化超冷分子有限转动态取向
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作者 于镇洋 洪倩倩 +1 位作者 易有根 束传存 《物理学报》 北大核心 2025年第18期104-114,共11页
设计整形脉冲场调控分子取向在立体化学反应、强场电离及量子信息处理等领域具有重要的应用价值.然而,传统量子最优控制算法通常在无穷维转动空间中优化分子取向度,且未充分考虑实验设计中脉冲所需满足的约束条件.针对这一问题,本文提... 设计整形脉冲场调控分子取向在立体化学反应、强场电离及量子信息处理等领域具有重要的应用价值.然而,传统量子最优控制算法通常在无穷维转动空间中优化分子取向度,且未充分考虑实验设计中脉冲所需满足的约束条件.针对这一问题,本文提出一种多目标多约束量子最优控制算法,用于设计满足脉冲面积和能量约束的脉冲场,以优化超冷分子有限个低位转动态的布居和相位分布,从而得到最大分子取向.研究结果表明,通过调控约束条件,可有效抑制非目标态空间转动态的影响,在目标态空间内获得转动态布居和相位优化的相干叠加态,形成期望的最大分子取向.优化脉冲的时频谱分析结合含时取向度傅里叶变换谱计算表明,获得的最大分子取向主要通过多色脉冲场的爬梯激发实现,且高激发态相干对最大取向度的贡献较小.本文为利用多约束优化算法设计实验可行性脉冲场,通过精准调控有限个转动态产生最大分子取向提供了一种可参考的方法. 展开更多
关键词 量子最优控制 分子取向 多约束 多目标
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基于长短时序预测的拓扑构建与控制
17
作者 严莉 呼海林 +4 位作者 王高洲 张闻彬 潘法定 张啸 郑艳伟 《山东大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第9期41-51,共11页
为优化动态网络的拓扑构建与资源分配,提出基于长短时序预测的拓扑构建与控制(long short-term prediction-based topology construction and control,LSPTCC)框架。采用长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络和Informer模型进... 为优化动态网络的拓扑构建与资源分配,提出基于长短时序预测的拓扑构建与控制(long short-term prediction-based topology construction and control,LSPTCC)框架。采用长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络和Informer模型进行多维时间序列的长时和短时预测,精准捕捉数据中的时间依赖性与非平稳性波动。基于预测结果,使用增强容量约束设计(enhanced capacity constrained design,ECCD)算法构建最小生成树(minimum spanning tree,MST),优化节点间的连接,减少传输路径的总损耗。利用最大网络流算法实现动态的流量分配与调整,确保系统在流量波动情况下的高效流量资源利用。实验采用光伏消纳数据集,结果表明该框架能够准确预测发电量和用电量,并通过优化拓扑结构和资源分配,减少电力传输损耗,验证LSPTCC框架的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 长短时序预测 最小生成树 最大网络流算法 动态网络拓扑
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HIV-1动态演化模型的解及最优控制
18
作者 周碧波 张玲玲 +1 位作者 张楠 刘宏伟 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第6期1248-1256,共9页
【目的】基于HIV-1动态演化模型的背景及应用,研究一类带控制项的分数阶HIV-1动态演化模型的解及最优控制问题。【方法】运用φ-凹凸混合单调算子不动点定理以及脉冲微分方程理论对HIV-1动态演化模型进行了系统化的分析。【结果】给出HI... 【目的】基于HIV-1动态演化模型的背景及应用,研究一类带控制项的分数阶HIV-1动态演化模型的解及最优控制问题。【方法】运用φ-凹凸混合单调算子不动点定理以及脉冲微分方程理论对HIV-1动态演化模型进行了系统化的分析。【结果】给出HIV-1动态演化模型解存在性和唯一性的充分条件,并在最小性能指标泛函意义下,研究了此类含脉冲项的动态演化模型解的最优控制问题。 展开更多
关键词 HIV-1模型 混合单调算子 存在性和唯一性 最优控制
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半乳糖涨落诱导下酵母Gal4表达动力学分析
19
作者 钟鹏 岑选诚 +1 位作者 李闪 王浩华 《海南大学学报(自然科学版中英文)》 2025年第4期463-474,共12页
针对半乳糖丰度水平的涨落能直接或间接调控酵母表型问题,需解码多尺度噪声介导Gal4基因耦合正负反馈环路的表达调控机制。通过引入多源色噪声,构建等价Fokker-Planck方程,计算出稳态概率分布函数、平均首通时间的近似表达式,分析相关... 针对半乳糖丰度水平的涨落能直接或间接调控酵母表型问题,需解码多尺度噪声介导Gal4基因耦合正负反馈环路的表达调控机制。通过引入多源色噪声,构建等价Fokker-Planck方程,计算出稳态概率分布函数、平均首通时间的近似表达式,分析相关动力学指标,进而揭示系统的动力学行为,最后定义敏感函数,从系统论的观点评估各个调控源的影响。结果表明:半乳糖丰度水平能直接调节Gal4基因表达系统的随机分岔;在色噪声诱导下,噪声强度及其自相关时间的变化会引起概率分布函数峰的结构、状态切换时间等发生改变,且乘性噪声对系统的影响大于加性噪声的影响。 展开更多
关键词 Gal4基因 色噪声 稳态概率分布 平均首通时间 敏感函数
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J2摄动下小推力碰撞规避轨迹优化方法 被引量:1
20
作者 涂凡卿 杨洪伟 《飞控与探测》 2025年第2期27-39,共13页
碰撞规避问题已逐渐成为相关领域的研究热点之一。在J2摄动环境下,讨论了小推力卫星最优碰撞规避机动设计问题,并提出了卫星碰撞规避和返航机动过程的高效算法。碰撞概率的计算是在地心惯性坐标系中进行的,而能量和燃料的最优控制计算... 碰撞规避问题已逐渐成为相关领域的研究热点之一。在J2摄动环境下,讨论了小推力卫星最优碰撞规避机动设计问题,并提出了卫星碰撞规避和返航机动过程的高效算法。碰撞概率的计算是在地心惯性坐标系中进行的,而能量和燃料的最优控制计算则是通过对碰撞概率进行约束来实现的。不同于脉冲机动,考虑了J2摄动以观察其对小推力机动设计最优控制的影响。采用协态变量初值归一化方法有效提高了间接法求解燃料最优碰撞规避问题的效率。给出了有无J2摄动条件下的能量和燃料最优控制的仿真结果,并进行了比较。结果表明了本算法的有效性,在该算例下,当考虑J2摄动时,预计燃料消耗比不考虑J2摄动时节省约22.3%。 展开更多
关键词 J2摄动 小推力 空间碎片 碰撞规避 最优控制
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