害虫种群突变模型的bang-bang控制

摘要

Clark在《再生性资源管理》一书中曾提到三类模型，即纯补偿模型、退偿模型和临界退偿模型。实际上，后两类模型都能很好地刻画种群的突变行为，是揭示害虫种群爆发的有力工具。该文基于退偿模型和临界退偿模型，考虑到害虫种群的防治成本，利用最优控制原理，分别设计控制器以消除害虫种群的爆发现象，并且使防治成本最小。具体内容如下：
　　基于clark所提出的三类模型，考虑到害虫种群防治成本并结合经济学原理建立性能指标，得到相应的最优控制模型。利用最优控制原理，设计bang-bang控制器不仅消除害虫种群的爆发现象，而且使控制成本最小，最后利用Matlab软件进行仿真，以验证结果的正确性。
　　其次，基于临界退偿模型建立害虫种群的Ellee效应模型，考虑到害虫防治的经济阈值，以成本为基础建立相应的经济指标，进而得到害虫防治的最优控制模型。利用最优控制原理，设计bang-bang控制器使害虫种群达到不危害作物正常生长的程度。最后利用数值模拟检验结论的正确性。
　　本文将bang-bang控制原理分别应用于纯补偿模型、退偿模型和临界退偿模型，用其揭示害虫种群防治的生态学机理，这样形成了Clark所提三种模型bang-bang控制的完整体系，本文结论为害虫种群防治的快速反应提供了理论依据。

目录

声明

1 绪论

1.1 害虫种群模型的研究现状

1.2 最优控制在害虫管理中的研究现状

1.3 本文的研究内容

2 预备知识

2.1 最优控制理论

2.2 bang-bang控制理论

2.3 Clark的三种模型

2.4害虫纯补偿模型的建立与分析

2.4.1 纯补偿系统模型建立

2.4.2 控制器设计

3害虫种群退偿模型的建立与分析

3.1 模型建立

3.2 控制器设计

3.3 结论

4害虫种群临界退偿模型的建立于分析

4.1 临界退偿系统模型建立

4.2 控制器设计

4.3 结论

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢