【开题报告】脉冲控制的随机系统周期解的存在性与稳定性
几类脉冲随机泛函微分系统解的稳定性分析的开题报告
几类脉冲随机泛函微分系统解的稳定性分析的开题报告一、研究背景随机微分系统是一类由随机因素驱动的微分方程组，其用于建模和分析许多实际问题，如化学反应动力学、物理系统中的波动现象、金融市场的行为等。
而脉冲随机泛函微分系统则是一类新兴的随机微分系统，其增加了脉冲控制，即在随机过程中引入了离散控制，应用于机电系统的调节、生态环境的治理等领域。
随机微分系统的稳定性分析是研究随机系统重要的基本问题。
为此，人们不断提出了大量的稳定性分析方法。
然而，针对脉冲随机泛函微分系统的解的稳定性分析还比较薄弱。
因此，本文旨在探讨几类脉冲随机泛函微分系统解的稳定性分析方法，以期为该领域的研究提供新的思路和方法。
二、研究目标本文的研究目标是设计和开发几类脉冲随机泛函微分系统解的稳定性分析方法，包括：1. 基于Lyapunov方法的稳定性分析方法：将Lyapunov方法应用于脉冲随机泛函微分系统的解，建立系统稳定的充分条件。
2. 基于稳定性理论的稳定性分析方法：分析系统的稳定性，利用系统内在的物理规律和数学原理，推导出系统解的稳定性方程。
3. 基于仿射控制的稳定性分析方法：仿射控制是一种能够实现大范围高效控制的方法，本文将其应用于脉冲随机泛函微分系统的解的稳定性分析。
三、研究内容和方法1. 综述随机微分系统的稳定性分析方法，特别是关于脉冲随机泛函微分系统的解的稳定性分析的研究现状，归纳总结其不足并分析其原因。
2. 提出基于Lyapunov方法的稳定性分析方法：通过构造符号函数和时间递归不等式来建立系统的Lyapunov函数，从而证明系统的稳定性。
3. 提出基于稳定性理论的稳定性分析方法：分析系统的稳定性，利用系统内在的物理规律和数学原理，推导出系统解的稳定性方程。
4. 提出基于仿射控制的稳定性分析方法：将仿射控制引入脉冲随机泛函微分系统中，通过控制脉冲函数和控制矩阵，达到稳定系统解的目的。
5. 分别针对以上三种方法进行仿真分析和对比分析，验证方法的可靠性和有效性，得出结论。
具有时滞脉冲的经济系统的稳定性分析与控制的开题报告
具有时滞脉冲的经济系统的稳定性分析与控制的开题报告一、研究背景随着现代经济的发展和不断变化，越来越多的经济现象和问题需要使用数学工具和模型进行分析和解决。
其中，具有时滞脉冲的经济系统是一类常见的经济现象，包括金融市场中的波动、生产、消费等经济行为中的刺激响应等。
针对这类经济系统，需要采用稳定性分析和控制的方法，建立有效的数学模型，以评估系统的稳定性，并提出可行的控制策略，以确保系统的正常运行。
二、研究目的本研究旨在基于数学模型，对具有时滞脉冲的经济系统的稳定性进行分析，并提出一些有效的控制策略，以提高经济系统的效率和稳定性。
三、研究内容和方法本研究将主要涵盖以下内容和方法：(1) 经济系统的基本框架和数学模型建立具有时滞脉冲的经济系统的基本框架，并采用微分方程（常微分方程和偏微分方程）的方法进行建模。
(2) 系统的稳定性分析分析系统的稳定性特征，并探讨各种影响因素的作用，如时滞、初始值、脉冲等。
(3) 控制策略的设计依据系统的稳定性分析结果，提出一些可行的控制策略，如反馈控制、预测控制、模糊控制等。
(4) 数值模拟和仿真根据建立的数学模型和控制策略，开展系统的数值模拟和仿真，并验证所提出的控制策略的有效性和可行性。
四、研究意义和价值本研究在对具有时滞脉冲的经济系统进行数学建模和稳定性分析的基础上，提供了可行的控制策略，以提高系统的效率和稳定性。
这将为经济领域的决策制定提供重要参考，并具有一定的理论研究和实践应用价值。
五、研究进度安排本研究将分为以下几个阶段：(1) 文献综述和理论准备（完成时间: 1周）主要对已有的相关文献进行梳理和分析，以理清研究思路，并为后续的理论分析和数学建模提供参考和基础。
(2) 经济系统的数学建模和稳定性分析（完成时间: 4周）根据已有文献和实际情况，选择合适的经济系统模型，对其进行数学建模，并进行稳定性分析，探讨各种影响因素的作用，并给出各种因素对系统稳定性的影响结果。
脉冲微分方程边值问题和周期解的开题报告
脉冲微分方程边值问题和周期解的开题报告题目：脉冲微分方程边值问题和周期解研究内容：本课题主要研究脉冲微分方程的边值问题和周期解。
其中，边值问题是指在一定区间内给出微分方程的初值和末值，要求求解该微分方程在整个区间内的解；周期解是指在某一特定周期内，微分方程的解呈周期性变化。
在研究过程中，将重点考虑三类微分方程的边值问题和周期解：1. 带脉冲微分方程的边值问题和周期解。
2. 带参数微分方程的边值问题和周期解。
3. 一阶非线性微分方程的边值问题和周期解。
研究方法：本研究将采用数值计算方法和理论分析方法相结合的方式来研究脉冲微分方程的边值问题和周期解。
具体来说，将在数值计算中运用MATLAB软件，利用有限差分法、有限元法等数值方法来求解微分方程。
在理论分析方面，将从微分方程的特征、解的性质等方面入手，考虑微分方程一般解的存在性、唯一性和稳定性等问题。
研究意义：脉冲微分方程是数学分析中的一个重要研究领域。
边值问题和周期解是脉冲微分方程的两个重要研究方向，研究这些问题既有理论意义，也有实际应用价值。
在工程领域，脉冲微分方程的研究可以为实际问题提供解决思路和方法，同时也可以为一些实际控制问题的设计和优化提供参考。
因此，本研究对于深入理解脉冲微分方程的本质特征，掌握其边值问题和周期解的求解方法，具有重要的学术和应用价值。
进度安排：第一阶段：对脉冲微分方程边值问题和周期解的研究进行文献资料的调研和汇总，了解目前该领域的研究现状，确定研究方向和目标。
第二阶段：建立数学模型，对研究对象进行数值计算，并分析数值计算结果，深入研究微分方程的特征、解的性质等问题。
第三阶段：基于理论分析和数值计算，对脉冲微分方程的边值问题和周期解进行全面研究和总结，提出相应的结论和建议，并撰写论文。
第四阶段：修改论文，进行论文答辩和学术讲解，在学术界和工程领域进行推广和应用，提高其社会实用价值。
脉冲响应函数及其应用控制系统稳定性及稳定判据系统稳态误差等
% c(t p ) c() 100 %
c()
稳态性能：由稳态误差ess描述。
2009年校级精品课程--《自动控制原理》 主讲人：杨国诗
第 3 章 线性系统的时域分析法
系统的时间响应
根据拉氏变换理论，C(s)的极点与c(t)有下述关系：
第 3 章 线性系统的时域分析法
什么是时域分析?
指控制系统在一定的输入信号作用下，根据输出 量的时域表达式，分析系统的稳定性、瞬态性能和稳 态性能。
时域法的作用和特点：
时域法是自动控制系统最基本的分析方法, 是学习复域法、频域法的基础; 时域法可以直接在时间域中对系统进行分析 校正，具有直观，准确的特点； 时域法可以提供系统时间响应的全部信息； 时域法是基于解析法求解系统的输出，所以 比较烦琐。
阶跃响应性能指标
动态性能
y(t)
1 p
延迟时间td：曲线第一次达 0.5 td
到终值一半所需时间。
上升时间tr：从终值10%上 0 升到终值90%所需时间；有
trtp ts
稳态误差
t
振荡系统定义为从零第一次上升到终值所需时间。
峰值时间tp：响应到达第一个峰值所需时间。
调节时间ts：到达并保持在终值 5％误差带内所需的最短时间
sin
t
t0 t0
R(s)
S2
2
2009年校级精品课程--《自动控制原理》 主讲人：杨国诗
第 3 章 线性系统的时域分析法
四种典型单位输入信号
r(t)
r(t) r
r(t)
r(t)
2009年校级精品课程--《自动控制原理》 主讲人：杨国诗
几类脉冲微分方程周期解与周期边值问题的开题报告
几类脉冲微分方程周期解与周期边值问题的开题报告一、选题背景和意义脉冲微分方程是一类脉冲信号与微分方程相结合的方程，它广泛应用于物理、工程、生物等领域中。
而其中周期解和周期边值问题更是研究的热点问题，对于研究周期性现象、探究非线性动力学行为具有重要意义。
因此，深入研究周期解和周期边值问题，具有重要的理论价值和实际应用价值。
二、研究内容和思路本文将重点研究脉冲微分方程的周期解和周期边值问题，涉及以下几个方面：1. 脉冲微分方程的定义和基本性质：介绍脉冲微分方程的定义及其基本性质，为后续的研究做铺垫。
2. 脉冲微分方程周期解的存在和唯一性：利用微分不等式法和逆序函数方法，证明了脉冲微分方程存在且唯一周期解的条件。
3. 脉冲微分方程周期解的性质：探究了周期解的性质，包括稳定性、周期长度、解的连续性等。
4. 周期边值问题的研究：结合前面的研究成果，讨论了周期边值问题的求解方法，包括离散拟合法和迭代解法等。
5. 数值模拟实验：利用MATLAB软件对所提出的求解方法进行数值模拟实验，验证方法的正确性和有效性。
三、研究的预期结果本文的预期研究成果主要有以下几个方面：1. 探究了脉冲微分方程周期解的存在、唯一性和性质，为后续研究提供了基础和参考。
2. 提出了多种求解周期边值问题的方法，并进行了数值模拟实验，验证了方法的有效性和实用性。
3. 对于相关领域的研究者和工程应用人员，提供了一些可供参考的思路和方法，为相关领域的研究和应用提供一些理论和实用工具。
四、研究的基本步骤和时间安排1. 文献综述和基础理论学习（1个月）2. 探究脉冲微分方程周期解的存在、唯一性与性质（2个月）3. 提出周期边值问题求解方法（1个月）4. 进行数值模拟实验并分析数据（1个月）5. 撰写论文并进行修改（1个月）总时间安排为6个月。
其中，第3、4个月为重点研究期间。
脉冲随机混合系统的稳定性与鲁棒稳定性分析
脉冲随机混合系统的稳定性与鲁棒稳定性分析
杨莹;李俊民;刘晓芬
【期刊名称】《控制与决策》
【年(卷),期】2008(23)5
【摘要】针对一类在切换时刻具有脉冲行为的Markov切换随机系统,首先,利用多Lyapunov函数的方法研究系统的稳定性,得到系统依概率稳定的充分条件,该条件以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出;然后,进一步对系统的稳定化以及鲁棒稳定性问题进行分析与设计,给出相应的状态反馈增益矩阵和脉冲增益矩阵的求解方法;最后,数值算例说明了所设计方法的有效性.
【总页数】5页(P555-559)
【关键词】脉冲系统;Markov切换;依概率稳定;线性矩阵不等式;鲁棒稳定性
【作者】杨莹;李俊民;刘晓芬
【作者单位】西安电子科技大学应用数学系;浙江财经学院数学与统计学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP13
【相关文献】
1.含时滞和脉冲的双向联想记忆神经网络模型的全局鲁棒一致渐近稳定性分析 [J], 赵亮;李树勇;杜启凤;张秀英
2.基于LMI的一类脉冲切换系统的稳定性与鲁棒稳定性分析 [J], 王后能;王仁明;蹇继贵
3.不确定脉冲系统的鲁棒指数稳定性分析 [J], 刘斌;刘新芝;廖晓昕
4.一类模糊随机神经网络的鲁棒稳定性分析 [J], 杨璐;刘德友
5.具有时变滞后的随机系统的时滞依赖鲁棒稳定性与H_∞分析 [J], 孙继涛;王庆国;高含俏
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几类脉冲微分系统零解的稳定性研究的开题报告
几类脉冲微分系统零解的稳定性研究的开题报告尊敬的指导老师：本次开题报告，将围绕着“几类脉冲微分系统零解的稳定性研究”展开，从研究背景、研究意义、研究内容、研究方法和研究进度五个方面进行阐述。
一、研究背景随着近年来脉冲微分系统在自动控制、计算机控制和通讯系统等领域的广泛应用，脉冲微分方程模型在实际应用中发挥着越来越重要的作用。
由于脉冲微分方程具有非线性、时变、时滞等特点，其零解的稳定性问题一直是目前学术界和工业界研究的热点问题。
因此，对于脉冲微分系统零解的稳定性研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究意义通过对脉冲微分系统零解的稳定性研究，可以对现实中的控制系统进行优化设计和改进，使其能够更加准确、高效的实现控制目标。
同时，该研究还能够为学术界提供更加完善的理论框架和方法，推动脉冲微分方程领域的科学发展。
因此，本次研究具有重要的理论价值和实际应用价值。
三、研究内容本次研究将以几类典型的脉冲微分系统为研究对象，对其零解的稳定性进行探究。
具体研究内容如下：（1）基于拉普拉斯变换的理论分析，研究几类脉冲微分系统的零解稳定性条件。
（2）通过数值模拟和仿真分析，对不同参数下的脉冲微分系统进行比较研究，探究其稳定性行为和性能特征。
（3）建立适合于实际应用场景的控制模型，探究在不同应用场景下优化控制策略的方法和技术。
四、研究方法研究方法主要为理论分析与数值计算相结合。
首先，通过对脉冲微分方程进行理论分析，得到系统稳定性的充分条件。
然后，利用MATLAB等数值计算工具，通过数值算法仿真分析得到不同参数下系统的稳定性行为和性能特征，对研究结果进行可靠性验证。
最后，针对实际应用场景，建立适合于该场景的控制模型，探究优化控制策略的方法和技术。
五、研究进度目前，本次研究已经完成了相关文献综述和理论准备工作。
下一步工作将是搭建数学模型，利用MATLAB等数值计算工具进行仿真计算，得出相应的研究结果，并进行结果的数据分析与结果验证工作。
脉冲控制的随机系统周期解的存在性与稳定性【文献综述】
毕业论文文献综述数学与应用数学脉冲控制的随机系统周期解的存在性与稳定性自1988年美国伯克莱加利福尼亚大学LIO．Chua和L．Yang提出细胞神经网络(CellularNeural Networks，简称CNNs)模型以来，细胞神经网络模型(CNNs)的动力学行为已被广泛研究。
近年来，以细胞神经网络为代表的随机系统，由于其许多重要的应用，如模型识别，联想记忆，图形辨别和组合优化等，越来越受到人们关注。
一、细胞神经网络(CNNs)简介综合参考文献[2,5-8]的分析介绍，我们知道：细胞神经网络的每一个基本电路单元称作一个细胞，其结构类似细胞自动机。
它包含线性和非线性电路元件，如线性电容、线性电阻、线性和非线性控制电源及独立电源，且仅与它最相邻近的其它细胞相联系，并且细胞与细胞间的连接系数一般假定是空间不变．细胞神经网络具有细胞之间的连接是局部的、输出信号函数是分段线性的和信号处理是连接实时的等特点，从而使细胞神经网络的每一个模块的连接线少，便于实现大规模集成电路(VLSI)，能迅速地用于图像的并行处理等快速运算领域．此外，由于CNNs的动态范围及连接复杂性与CNNs中的神经元个数无关，使得其硬件实现具有可靠性和鲁棒性．细胞神经网络是局部连接细胞的空间排列，其每个细胞都是具有输入、输出和按照动力学规则演化的状态结构构成的动力系统。
二、细胞神经网络的主要影响因素1、时滞在神经网络系统中，因信息的传递和存储所带来的时滞是不可避免的，并且它通常是造成系统产生振荡和不稳定现象的重要原因，也是动态图像处理等相关应用的重要影响因素，所以研究时滞神经网络的稳定条件对神经网络的设计具有重要意义。
如，在参考文献[1]中，用Lyapunov～krasovskii稳定性定理和线性矩阵不等式(LMI)方法，研究了一类时滞神经网络平衡点的唯一性和全局稳定性质，得出一个与时滞无关的全局渐近稳定性判据；在参考文献[6]中，研究了一类具有连续分布时滞的细胞神经网络的全局指数稳定性和周期解的存在性，通过运用新的分析技巧构造适当的Lyapunov 函数，给出了该网络的全局指数稳定性和周期解的存在的简单充分条件；在参考文献[9]中，应用Mawhin连续性定理和不等式方法，给出了一类变系数混合时滞细胞神经网络周期解存在和指数稳定的充分条件；在参考文献[11]中,通过建立李雅普诺夫函数和自由权矩阵方法，得到了线性矩阵不等式构成方面的一些充分条件，并考虑了在不针对激励函数的有界性和单调性以及变时滞的可微性作出假设时，具有变时滞和一般激励函数的递归神经网络的指数稳定性问题。
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开题报告
数学与应用数学
脉冲控制的随机系统周期解的存在性与稳定性
一、选题的背景与意义
近年来，以细胞神经网络为代表的随机系统，由于其许多重要的应用，如模型识别，联想记忆，图形辨别和组合优化等，越来越受到人们关注。
在神经网络系统中，因信息的传递和存储所带来的时滞是不可避免的，并且它通常是造成系统产生振荡和不稳定现象的重要原因，也是动态图像处理等相关应用的重要影响因素，所以研究时滞神经网络的稳定条件对神经网络的设计具有重要意义；而且在实际应用中，系统经常受到外部很多不定因素的影响，它们往往可以看成是随机的，因此，考虑随机因素对神经网络动力学行为的影响也是非常有必要的；同时，脉冲效应也大量存在于神经网络系统中，如电子网络的实施过程中，会因某个时刻的即时干扰或突变而发生交换和频繁转变等现象。
但实际上，对具有脉冲和随机效应的细胞神经网络与时滞细胞神经网络方面的研究成果却很少见，因此研究脉冲控制的随机系统的周期解的存在性与稳定性具有一定的理论意义和实用价值。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题
本文综合考虑随机系统的理论热点和研究现状，分析总结其研究背景跟意义，同时综述已有结论的优缺点，以引出本文的研究方向。
另外，本文从随机效应和脉冲效应的角度出发，通过建立具有脉冲的时滞微分不等式的L算子，以及随机分析方法的运用，并结合不动点理论，来进一步讨论时滞细胞神经网络周期解的存在性与全局指数稳定性，并给出相应的证明过程，以期得到一些简单的充分条件，以确保随机系统周期解的存在性和稳定性。
本文还将给出两个数值模拟的实例，以此来验证本文结论的可行性与有效性。
同时，通过与以往结论的对比，突出强调本文的不同之处，以突显其价值。
三、研究的方法与技术路线
在准备阶段，我们利用网络与图书资料，通过综合分析与总结随机系统的研究现状与理论热点，来最终确定论文的研究方向。
正式行文时，我们根据伊藤公式给出的模型，先用不动点理论证明了系统周期解的存在性与唯一性；再通过建立具有脉冲的时滞微分不等式的L算子，以及随机分析
方法的运用，来证明系统周期解的全局指数稳定性。
并在此基础上，通过合理的假设分析和推理，提出了确保系统周期解的存在性与全局指数稳定性的一些充分条件。
最后，运用数值分析法与图像法，给出两个数值实例，模拟检验本文结论的可行性与有效性。
并通过综合比较分析法，突出本文的不同之处与应用价值。
四、研究的总体安排与进度
1、2010-2011年第一学期
第13周：选题、开题论证会；
第14周：对文献综述和开题报告进行修改；
第15-19周：收集资料，提交论文研究框架；
2、2010-2011年第二学期
第1-7周：提交毕业论文初稿给指导老师审阅，修改论文；
第8周：毕业论文定稿，完成相关材料的填写，装订成册；
第9-11周：毕业论文上交教务办；
第12周：参加毕业论文答辩。
五、主要参考文献
[1]丁明智,虞继敏.常时滞细胞神经网络稳定性分析[J].广西师范学院学报:自然科学
版,2010,27 (1):26-32.
[2]戴志娟.具有连续分布延时的细胞神经网络的全局指数稳定性[J].扬州职业大学学报,2010,14(2):30-34.
[3]罗文品,钟守铭,杨军.具有脉冲和时滞的细胞神经网络的全局指数稳定性[J].四川理工学院学报:自然科学版,2009,22(3):1-3.
[4]李中华,王慧.脉冲时滞细胞神经网络周期解的存在性和指数稳定性[J].重庆交通大学学报:自然科学版,2010,29(2):321-325.
[5]李毓.随机细胞神经网络平衡点均方指数稳定性分析[J].模型识别与人工智
能,2010,23(3):357-361.
[6]戴志娟.一类具有连续分布时滞的细胞神经网络的全局指数稳定性和周期解[J].扬州教育学院学报,2006,24(3):39-43.
[7]刘自鑫,吕恕,钟守铭,叶茂.细胞神经网络指数稳定及周期解的新判据[J].计算机应用研究,2010,26(8):2881-2991.
[8]段明秀,李海.脉冲时滞细胞神经网络的周期解[J].重庆文理学院学报:自然科学
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[9]田安峰,盖明久,时宝,黄诘.一类变系数混合时滞细胞神经网络周期解的存在性和全局指数稳定性[J].海军航空工程学院学报,2009,24(6):711-715.
[10]Xiaodi Li . Existence and global exponential stability of periodic solution for delayed neuralnetworks with impulsive and stochastic effects [D] . Neurocomputing, 73 (2010) : 749-758.
[11]Qiankun Song. Exponential stability of recurrent neural networks with both
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