带有时滞的非线性Korteweg-de Vries-Burgers方程 和Kuramoto-Sivashinsky方程的输出反馈镇定

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61803026
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    康文
  • 依托单位：
    北京科技大学
  • 学科分类：
    F0301.控制理论与技术
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

In recent years, distributed stabilisation of nonlinear partial differential equations (PDEs) system governed by Korteweg-de Vries-Burgers (KdVB) equation and Kuramoto-Sivashinsky (KS) equation with time delay has attracted a lot of attention, owing to their potential applications in physics. This project is devoted to dealing with two problems: distributed stabilisation of KdVB equation in the presence of constant input delay, and distributed sampled-data control of KS equation with output delay. The delay may be uncertain, but bounded by a known upper bound. The objective of the project is to design a regionally stabilizing controller applied through distributed in space shape functions, on the basis of spatially distributed (either point or averaged) measurements. The existing Lyapunov-Krasovskii functionals for heat equation that depend on the state derivative are not applicable to KdVB equation or KS equation because of the high order spatial derivative and the nonlinearity. The situation becomes more complicated. We will try to solve this problem by suggesting an appropriate Lyapunov-Krasovskii functional that leads to regional stability conditions of the closed-loop system in terms of linear matrix inequalities (LMIs). This could be an important step toward the development of the theory for distributed parameter system and the application in electrical engineering.
近年来，由于潜在的物理应用前景，以带有时滞的Korteweg-de Vries-Burgers（KdVB）方程和Kuramoto-Sivashinsky（KS）方程所描述的非线性偏微分方程系统的分布式镇定控制问题引起了广泛关注。本项目拟解决两个问题：带有输入常时滞的KdVB方程的分布式镇定问题，以及带有输出时滞的KS方程的采样控制问题，其中时滞是不确定的但有上界。该项目主要研究通过点量测输出或均值量测输出，设计使得系统区域稳定的输出反馈控制器。由于KdVB方程和KS方程含有高阶导数项与非线性项，对热方程构造的Lyapunov-Krasovskii函数并不适用于KdVB方程和KS方程系统的稳定性分析中。拟解决的途径是构造适当的Lyapunov-Krasovskii函数并利用LMI方法来推导使得闭环系统区域稳定的条件。该项目无论对分布参数系统理论本身的发展，还是对工程实际应用都具有重要意义。

结项摘要

近年来，由于潜在的物理应用前景，以Burger方程、Korteweg-de Vries（KdV）方程、Korteweg-de Vries-Burgers（KdVB）方程和Kuramoto-Sivashinsky（KS）方程所描述的非线性偏微分方程系统的分布式镇定控制问题引起了广泛关注。本项目主要研究内容包括：1）带有输入常时滞的KdVB方程的分布式镇定问题 2）KS方程的采样控制问题 3）KdV的事件触发控制问题 4）Burgers方程的约束控制问题等。该项目主要研究通过点量测输出或均值量测输出，设计使得系统区域稳定的输出反馈控制器。由于KdV方程、Burger方程、KdVB方程、KS方程含有高阶导数项与非线性项，这给系统的适定性分析与稳定性分析带来巨大的挑战。解决的途径是构造适当的Lyapunov-Krasovskii函数来推导使得闭环系统稳定的条件。该项目无论对分布参数系统理论本身的发展，还是对工程实际应用都具有重要意义。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（5）
会议论文数量（9）
专利数量（0）
Integrated fault detection and control for two‐dimensional Markovian jump systems
二维马尔可夫跳跃系统的集成故障检测与控制
  • DOI：
    10.1002/rnc.4691
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    International Journal of Robust and Nonlinear Control
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Zhiqiang Li;Qing Li;Da‐Wei Ding
  • 通讯作者：
    Da‐Wei Ding
Distributed stabilization of Korteweg-de Vries-Burgers equation in the presence of input delay
存在输入延迟时 Korteweg-de Vries-Burgers 方程的分布式镇定
  • DOI：
    10.1016/j.automatica.2018.11.025
  • 发表时间：
    2019-02
  • 期刊：
    Automatica
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Wen Kang;Emilia Fridman
  • 通讯作者：
    Emilia Fridman
Robust Controller Design for Uncertain Linear Systems with Finite-frequency Specifications: A Polynomially Parameter-dependent Approach
具有有限频率规格的不确定线性系统的鲁棒控制器设计：多项式参数相关方法
  • DOI：
    10.1007/s12555-019-0871-1
  • 发表时间：
    2020-05-18
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF CONTROL AUTOMATION AND SYSTEMS
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Ren, Yingying;Li, Qing;Xia, Yunxia
  • 通讯作者：
    Xia, Yunxia
H∞ Fuzzy Control for Nonlinear Fourth-Order Parabolic Equation Subject to Input Delay
受输入时滞影响的非线性四阶抛物型方程的H∃模糊控制
  • DOI：
    10.1109/tsmc.2021.3049289
  • 发表时间：
    2022-04
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wen Kang;Da-Wei Ding;Bao-Zhu Guo;Qing Li
  • 通讯作者：
    Qing Li
Arbitrary decay for boundary stabilization of Schrödinger equation subject to unknown disturbance by Lyapunov approach
受未知扰动的薛定谔方程边界稳定的李雅普诺夫方法的任意衰减
  • DOI：
    10.1016/j.ifacsc.2019.100033
  • 发表时间：
    2019-03
  • 期刊：
    IFAC Journal of Systems and Control
  • 影响因子：
    1.9
  • 作者：
    Wen Kang;Bao-Zhu Guo
  • 通讯作者：
    Bao-Zhu Guo

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    康文
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  • 通讯作者：
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    王安琪;吴丽;赵丹;汤旭娜;郭世梁;康文;谢思静
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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]
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