[發明專利]一種基于血紅細胞模型的時滯反饋控制器設計方法

在審

• 申請號: 201910317235.6
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN109976190A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 肖敏;肖祖康
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 牛莉莉

1.一種基于血紅細胞模型的時滯反饋控制器設計方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一，利用自動控制理論可得出原血紅細胞模型的平衡點信息；

所述血紅細胞模型為：

其中，X(t)是在t時刻血紅細胞的數量；a是紅細胞的死亡率；b和c是單位時間內血紅細胞的產生率；τ是產生一個血紅細胞所需要的時間；

步驟二，根據血紅細胞模型設計時滯反饋控制器；

對于血紅細胞模型施加時滯反饋控制器，使得系統滿足需要的動態性能，所選取的時滯反饋控制器模型如下：

α(u(t-τ)-u^*)

其中α是時滯反饋控制器的控制參數；

步驟三，選取系統時延參數作為分岔參數，根據對線性化后的被控模型的特征方程進行穩定性分析和Hopf分岔分析，選取適當的時滯反饋控制器參數，控制血紅細胞網絡模型的穩定域和分岔現象。

2.根據權利要求1所述的基于血紅細胞模型的時滯反饋控制器設計方法，其特征在于：所述步驟一中，對血紅細胞模型進行簡化，令

v＝τbc,

可得到整數階模型：

通過計算得到該模型的平衡點滿足

當且僅當0＜m＜1/e時，u^*＞1.。

3.根據權利要求1所述的基于血紅細胞模型的時滯反饋控制器設計方法，其特征在于：所述步驟二中，所述被控模型如下：

其中α是控制器的控制參數。

4.根據權利要求1所述的基于血紅細胞模型的時滯反饋控制器設計方法，其特征在于：所述步驟三中，選定被控系統中的時延參數作為分岔參數，對被控系統進行穩定性分析。首先需要對血紅細胞模型在平衡點處展開并線性化，得到系統的特征方程，然后區分時延為零和不為零兩種情況的討論，最后根據系統特征根方程的純虛根判定討論系統穩定性。

5.根據權利要求4所述的基于血紅細胞模型的時滯反饋控制器設計方法，其特征在于：所述步驟三中，

當系統無時延(即v＝0)時，血紅細胞模型的特征根方程為λ+m-(α-mu^*)e^-λv＝0

討論上述特征方程的特征根具有負實部的條件；

當系統有時延(即v＞0)時，討論時滯參數和控制器參數對于血紅細胞時滯反饋控制模型的分岔和穩定條件。