基于疫苗接种策略的流行病学滑模控制方法
陈茜
向长城
湖北民族大学 数学与统计学院,湖北 恩施 445000
摘要：为了对流行病学模型进行动态、实时控制,提出了具有控制输入(疫苗接种)策略的易感者-潜伏者-隔离者-感染者-恢复者(susceptible-exposed-quarantined-infected-recovered,SEQIR)流行病学模型,并对其疫苗接种控制律进行滑模控制.首先,对该模型进行了动力学分析.然后,针对SEQIR流行病模型,设计滑模面和相应的接种控制律,使得系统状态移动并收敛到滑模面上,缓解系统的抖振现象.这种滑模控制策略对参数不确定性和扰动具有鲁棒性.此外,采用李雅普诺夫第二方法对闭环系统的稳定性进行了分析.实验表明,滑模控制能够实时、快速地控制流行病的传播,接种疫苗可以减缓流行病的传播速度并降低传播规模,从而减少流行病暴发的风险.结果证明滑模控制策略能够应用在流行病学模型中,并及时、有效地控制疾病流行,同时接种疫苗也是一项非常重要和有效的措施.
关键词：流行病学模型疫苗接种滑模控制抖振稳定性分析李雅普诺夫第二方法数值模拟
分类号：Q141(生态学（生物生态学）)O175(数学分析)
资助基金：国家自然科学基金(12361100)湖北民族大学研究生教育创新项目(MYK2023039)
论文发表日期：2024-03-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 120-126 )
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