两类具有常数输入率的SIRS模型的稳定性与最优控制
[Abstract]:The mathematical model established by ordinary differential equation is used to study the law of disease transmission and to predict the mechanism of disease development. But most of the results are based on the assumption that the population size is constant. In fact, population mobility, population input rate and output rate have great influence on population change. In this paper, the SIRS model is improved, two kinds of SIRS models with constant input rate are established, and the stability analysis and optimal control are made. The full text is divided into three chapters. The first chapter briefly introduces the development background of infectious disease model and the research status of SIRS model. In Chapter 2, we study the SIRS model with constant input rate and standard infection rate. Firstly, by using Hurwitz criterion, we discuss the local asymptotic stability of the equilibrium point of the input-free and disease-free input-point respectively. Secondly, the global asymptotic stability of the equilibrium point is analyzed by constructing Lyapunov function method, and the optimal control scheme in the early stage of disease outbreak is obtained by using the principle of extreme value. In Chapter 3, we study the SIRS model with constant input rate and stage structure. Firstly, we use F-v function method to find the critical threshold of disease elimination, that is, the basic reproduction number R0. Secondly, the global asymptotic stability of the equilibrium point is analyzed by constructing Lyapunov function method. Finally, the control scheme is designed for the later stage of disease outbreak by constructing the performance index function, and the control scheme when the performance index is optimal is obtained. It provides an effective reference for the effective control of the disease.
【学位授予单位】:曲阜师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:O175;O232
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,本文编号:2397794
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