三类离散生物种群系统的混沌控制研究_毕业论文.pdf

【离散生物种群系统混沌控制研究】 离散生物种群系统的混沌控制是现代混沌理论在生物学领域的一个重要应用。20世纪中期以来，混沌理论的研究逐渐受到关注，混沌控制随之成为研究热点。混沌控制技术在物理学、化学、经济学、医学、生物学等多个学科中都有着深远的影响。随着研究的深入，控制方法不断发展，包括反馈控制、自适应控制、脉冲控制等。 本文主要针对三类离散生物种群系统进行了混沌控制的研究，分别针对具有时滞的离散种群系统、捕食者-猎物系统以及宿主-寄生虫系统，采用不同的控制策略进行了深入探讨： 1. **具有时滞的离散种群系统**： - 对于时滞生态系统和具有时滞密度依赖性出生率调节的Moran-Ricker模型，通过动力学性质分析，利用MATLAB绘制Lyapunov指数图和分岔图，确认了系统存在混沌吸引子。 - 应用基于Backstepping的自适应控制方法，设计了对应的混沌控制器，通过MATLAB数值仿真验证了控制器的有效性。 2. **捕食者-猎物系统**： - 针对具有避难所的离散捕食系统和Holling-II型及B-D型功能反应的食物链系统，同样进行动力学分析，验证混沌吸引子的存在。 - 使用非线性反馈线性化混沌轨迹跟踪控制方法设计控制器，并通过MATLAB仿真验证其效果。 3. **宿主-寄生虫系统**： - 对于具有Hassell生长功能的宿主-寄生虫系统和宿主滞育的宿主-寄生虫系统，进行动力学分析，再次确认混沌行为。 - 基于BP神经网络的混沌控制方法被用来设计控制器，MATLAB仿真结果表明设计的控制器能够有效控制混沌行为。 这些研究不仅丰富了混沌控制理论，也为实际生物种群管理提供了理论支持。例如，通过控制方法可以稳定种群动态，防止过度波动，保护生物多样性。同时，这些控制策略也为其他复杂系统的混沌行为研究提供了借鉴，有助于在更广泛的领域内实现混沌系统的有效控制。 关键词：离散种群系统；混沌轨迹跟踪控制；基于Backstepping的自适应控制；基于BP神经网络的混沌控制。