一类功能性反应模型的动态特性与最优调控

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具功能性反应的捕食与被捕食模型具有非常复杂的动态性质,特别是在线性状态反馈和常数收获下,该模型呈现了各种各样,纷杂多变的动态特性,其中包括正平衡点及其稳定性的变化,各种分叉的产生以及周期解和极限环的出现.掌握这些动态特性后,可以对种群资源施予合理开发,使之在不灭绝的情况下能不断地为人类提供资源.该文的主要工作如下:首先研究了线性状态反馈对一类功能性反应模型的动态性能的影响,得到了该反馈控制模型在不同条件下平衡点数目的不同(即出现静态分叉),以及存在稳定正平衡点的充分条件.其次,研究了加入常数收获项后,该模型的动态性质发生的变化,得到了该模型存在稳定正平衡点,产生各种分叉以及在Hopf分叉附近产生周期解和极限环的若干充分条件.然后,讨论了收获两种群的投入随时间,种群密度,市场价格,捕获成本等因素而变化的动态开发系统的动态性质,得到了动态开发系统稳定的充分条件.最后,利用最大值原理,研究了在生态平衡的前提下,使资源拥有者获得最大的经济利润问题,得到了存在最优控制的必要条件,到达最优平衡种群密度的最优到达路径,以及经济利润与折扣率的关系.
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