时滞随机控制系统的镇定问题及在趋同控制中的应用

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基本信息

  • 批准号：
    61703250
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    李琳
  • 依托单位：
    山东农业大学
  • 学科分类：
    F0301.控制理论与技术
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The purpose of this project is to solve two challenging theoretical problems in stabilization for stochastic systems with delays, which is of great significance in both application and theory, and to investigate applications in consensus control. Firstly, a mean-square stabilization problem for discrete-time stochastic systems with multiple input delays will be considered. The aim is to present simple, functional and less conservative conditions for the mean-square stabilization by Riccati-like equations. To this end, an optimal control problem will be constructed and solved. Secondly, effects of delays on the mean-square stabilization for discrete-time stochastic systems with a single input delay will be discussed. Conditions for the existence of an exact delay margin will be given and the exact delay margin will be presented via algorithms. The approach is based on the necessary and sufficient condition for mean-square stabilization proposed by the applicant and co-workers, i.e., there exists a unique positive-definite solution to the algebraic Riccati-ZXL equation. Finally, a consensus control problem for multi-agents systems with diverse communication delays will be studied. Based on the closed relationship between stabilization and consensus control, the reduction technique, which is effective to deal with stabilization for time-delay systems, will be applied to the above problem and consensusability conditions and consensus protocols will be established.
时滞随机系统的镇定问题具有重要的应用价值和理论意义，本项目的目的旨在解决其中两个具有挑战性的基础理论问题，并探讨在趋同控制中的应用。首先，考虑多输入时滞离散时间随机系统的均方镇定问题，目标是通过Riccati类型的方程给出简洁实用且保守性低的均方镇定条件。拟通过构造并求解最优控制问题的方法建立均方镇定条件。其次，研究时滞对单输入时滞离散时间随机系统均方镇定性的影响，建立存在精确时滞界的条件，并通过算法给出精确时滞界。研究方法基于申请人及合作者前期建立的系统均方镇定的充要条件，即代数Riccati-ZXL方程存在唯一正定解。最后，考虑具有不同通信延迟的多智能体系统的趋同控制问题。基于镇定性和趋同控制的紧密关系，将研究时滞系统镇定性的有效方法，即退化技巧，应用到上述问题，给出可趋同的条件和趋同协议。

结项摘要

该项目研究了以下两个问题。第一，考虑了一般的多输入时滞离散时间随机系统的均方镇定问题。通过Riccati类型的方程，建立了系统均方镇定的充分条件，给出了镇定控制器的设计方法。采用的方法基于构造带约束的容许控制集和Lyapunov泛函，所得到的Riccati类型方程形式简洁，其变量个数和维数不随时滞增大而增大。第二，考虑了单输入时滞离散时间随机系统均方镇定的时滞界问题。证明了该系统一定存在时滞界M，使得当时滞取值小于等于M时，系统均方镇定，当时滞取值大于M时，系统不可均方镇定。采用的方法基于构造Lyapunov泛函。在几种特殊情况下，给出了时滞界的解析表达式。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
An efficient mass-conserved domain decomposition scheme for the nonlinear parabolic problem
非线性抛物型问题的高效质量守恒域分解方案
  • DOI：
    10.1016/j.jocs.2019.05.008
  • 发表时间：
    2019-07
  • 期刊：
    Journal of Computational Science
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Zhao Yuqing;Liu Guangmei;Zhou Zhongguo
  • 通讯作者：
    Zhou Zhongguo
A mass-conserved domain decomposition method for the unsaturated soil flow water problem
非饱和土流水问题的质量守恒域分解方法
  • DOI：
    10.1186/s13662-019-2213-2
  • 发表时间：
    2019-07
  • 期刊：
    Advances in Difference Equations
  • 影响因子：
    4.1
  • 作者：
    Li Lin;Zhou Zhongguo
  • 通讯作者：
    Zhou Zhongguo
The unconditional stability and mass-preservingS-DDMscheme for solving parabolic equations in three dimensions
求解三维抛物型方程的无条件稳定性和质量守恒S-DDM方案
  • DOI：
    10.1002/num.22537
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Numerical Methods for Partial Differential Equations
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Zhou Zhongguo;Gu Jingwen;Li Lin;Pan Hao;Wang Yan
  • 通讯作者：
    Wang Yan
The mass -preserving domain decomposition scheme for solving three-dimensional convection-diffusion equations
求解三维对流扩散方程的保质域分解格式
  • DOI：
    10.1016/j.matcom.2020.05.004
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Mathematics and Computers in Simulation
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Li Ran;Zhou Zhongguo;Li Lin;Wang Yan;Pan Hao;Dong Ruiqi;Zhou Jing
  • 通讯作者：
    Zhou Jing
Consensus control for a network of high order continuous-time agents with communication delays
  • DOI：
    10.1016/j.automatica.2017.12.006
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Automatica
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Li Lin;Fu Minyue;Zhang Huanshui;Lu Renquan
  • 通讯作者：
    Lu Renquan

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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    李琳
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  • 作者：
    季梦漂;周德生;李中;向茗;李鑫;李琳;胡志希
  • 通讯作者：
    胡志希

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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