赤潮生物种群模型的自适应变结构控制研究.doc

赤潮生物种群模型的自适应变结构控制研究

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目录
摘要 II
Abstract III
第一章 绪论 1
1.1研究意义 1
1.2研究现状 3
1.3研究内容 3
第二章 预备知识 5
2.1变结构控制 5
2.2神经网络 7
2.2.1 RBF神经网络的结构 7
2.2.2 RBF神经网络的映射关系 8
第三章 赤潮模型的自适应变结构控制 10
3.1模型正则化 10
3.1.1 稳定性分析 10
3.1.2 模型正则化 11
3.2控制设计 13
3.2.1观测器设计 13
3.2.2控制器设计 14
3.3仿真结果 15
结论 17
致谢 18
参考文献 19


摘要 赤潮(ride tide)泛指一定环境条件下一些海洋浮游生物、细菌或原生动物爆发性增殖或聚集的现象。大多数赤潮是无害的，那些有毒或能导致危害的赤潮又被称为有害藻类水华(Harmful algal blooms,HABs)或有害赤潮(Harmful ride tide)，它能通过产生毒素、造成物理损伤、改变水体理化特征等给海洋生态系统、渔业生产、海水养殖、旅游业以及人类健康带来严重威胁。
针对传统的赤潮治理方法（包括物理方法和化学方法）存在的缺点，本文研究利用生物治理技术即利用生物的竞争、抑制或捕食等关系，在赤潮发生区域引入有益生物, 抑制有害藻的大量繁殖 , 从而减少有害藻的发生及造成的危害 。
有益藻密度的测量是困难的。本文假设赤潮有害藻的密度是可测出来的，而有益藻的密度是不可测的。在有害藻和有益藻密度模型正则化的基础上，设计神经网络观测器来估计有益藻对应的变量。然后，设计了变结构控制使得有害藻浓度减少而有益藻浓度增大，最终达到稳定状态。
关键词：赤潮 生物种群模型 径向基函数神经网络 变结构控制