دوره 15، شماره 1 - ( مجله کنترل، جلد 15، شماره 1، بهار 1400 )
جلد 15 شماره 1,1400 صفحات 34-21 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Kalamian N, Khaloozadeh H, Ayati M. Sub-optimal Estimation of HIV Time-delay Model using State-Dependent Impulsive Observer with Time-varying Impulse Interval: Application to Continuous-time and Impulsive Inputs. JoC 2021; 15 (1) :21-34
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-680-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-680-fa.html
کلامیان نسرین، خالوزاده حمید، آیتی موسی. تخمین زیربهینه مدل تأخیردار ویروس HIV با استفاده از رویتگر ضربهای وابسته به حالت با فاصله ضربه‌های متغیر با زمان: کاربرد در ورودی پیوسته و ضربهای. مجله کنترل. 1400; 15 (1) :21-34
نسرین کلامیان1 
، حمید خالوزاده* 1، موسی آیتی2
، حمید خالوزاده* 1، موسی آیتی2
1- گروه کنترل،دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر،دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی،تهران، ایران
2- گروه مکانیک،دانشکده مکانیک،دانشگاه تهران،تهران، ایران
2- گروه مکانیک،دانشکده مکانیک،دانشگاه تهران،تهران، ایران
چکیده: (3675 مشاهده)
ویروس نقص ایمنی بدن با حمله به لنفوسیتهای CD4+T موجب کاهش توان مقابله سیستم ایمنی میزبان در برابر انواع بیماریها میشود. در مدلسازی رفتار این بیماری، تعداد لنفوسیتهای CD4+T که میتواند معیاری از وخامت بیماری باشد به عنوان خروجی در نظر گرفته میشود. اما در عمل اندازهگیری منظم تعداد این لنفوسیتها امکانپذیر نیست و آنها با فواصلی متغیر و بزرگتر از زمان نمونهبرداری در دسترس هستند. در این مقاله رویتگر ضربهای وابسته به حالت برای تخمین حالتهای ویروس HIV طراحی شده است. در مدلسازی رفتار این بیماری از معادله دیفرانسیل غیرخطی تأخیردار با در نظر گرفتن تأخیر درون سلولی استفاده شده است. رویتگر پیشنهادی مبتنی بر نمایش شبهخطیسازی توسعهیافته بوده و قادر است تخمین پیوستهای از حالتهای بیماری ایدز فراهم نماید در حالی که تعداد لنفوسیتهای CD4+T تنها در فاصلههای زمانی متغیر با زمان معادل چندین برابر زمان نمونهبرداری در دسترس هستند. رویتگر پیشنهادی برای تخمین حالت با ورودیهای کنترلی پیوسته و ضربهای ارائه شده است. پایداری مجانبی رویتگر پیشنهادی با استفاده از اصل مقایسه و شرط ناحیه-محدود تحت قضایای جدید و شرایط کافی خوشتعریف و با محافظهکاری کمتر تضمین شده است. نتایج عددی و شبیهسازی عملکرد مناسب روش پیشنهادی را با وجود تأخیر متغیر با زمان نشان داده است.
واژه‌های کلیدی: رویتگر ضربه ای وابسته به حالت، شبه خطی سازی توسعه یافته، اصل مقایسه، شرط ناحیه-محدود، ویروس HIV.
فهرست منابع
1. [ ] H. Chang and A. Astolfi, "Control of HIV infection dynamics," IEEE Control Systems Magazine, vol. 28, no. 2, pp. 28-39, 2008. [DOI:10.1109/MCS.2007.914692]
2. [2] B. M. Adams, H. T. Banks, M. Davidian, H-D. Kwon, H. T. Tran, S. N. Wynee and E. S. Rosenberg, "HIV dynamics: modeling, data analysis, and optimal treatment protocols," Journal of Computational and Applied Mathematics, vol. 184, no. 1, pp. 10-49, 2005. [DOI:10.1016/j.cam.2005.02.004]
3. [3] D. Liu and B. Wang, "A novel time delayed HIV/AIDS model with vaccination and antiretroviral therapy and its stability analysis," Applied Mathematical Modelling, vol. 37, no. 7, pp. 4608-4625, 2013. [DOI:10.1016/j.apm.2012.09.065]
4. [4] D. Huang, X. Zhang, Y. Guo and H. Wang, "Analysis of an HIV infection model with treatments and delayed immune response," Applied Mathematical Modelling, vol. 40, no. 4, pp. 1-9, 2015. [DOI:10.1016/j.apm.2015.10.003]
5. [5] R. V. Culshaw and S. Ruan, "A delay-differential equation model of HIV infection of CD4+ T-cells," Mathematical Biosciences, vol. 165, no. 1, pp. 27-39, 2000. [DOI:10.1016/S0025-5564(00)00006-7]
6. [6] Z. Hu, X. Liu, H. Wang and W. Ma, "Analysis of the dynamics of a delayed HIV pathogenesis model," Journal of Computational and Applied Mathematics, vol. 234, no. 2, pp. 461-476, 2010. [DOI:10.1016/j.cam.2009.12.038]
7. [7] Y. Wang, F. Brauer, J. Wu and J. M. Heffernan, "A delay-dependent model with HIV drug resistance during therapy," Journal of Mathematical Analysis and Applications, vol. 414, no. 2, pp. 514-531, 2014. [DOI:10.1016/j.jmaa.2013.12.064]
8. [8] H. Liu and J-F. Zhang, "Dynamics of two time delays differential equation model to HIV latent infection," Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, vol. 514, pp. 384-395, 2019. [DOI:10.1016/j.physa.2018.09.087]
9. [9] R. Ouifki and G. Witten, "Stability analysis of a model for HIV infection with RTI and three intracellular delays," BioSystems, vol. 95, no. 1, pp. 1-6, 2009. [DOI:10.1016/j.biosystems.2008.05.027]
10. [ 0] S.K. Sahani and Yashi, "A delayed HIV infection model with apoptosis and viral loss," Journal of Biological Dynamics, vol. 12, no. 1, pp. 1012-1034, 2018. [DOI:10.1080/17513758.2018.1547427]
11. [11] Y. Batmani and H. Khaloozadeh, "On the design of human immunodeficiency virus treatment based on a non-linear time-delay model," IET Systems Biology, vol. 8, no. 1, pp. 13-21, 2014. [DOI:10.1049/iet-syb.2013.0012]
12. [ 2] Y. Batmani and H. Khaloozadeh, "On the design of observer for nonlinear time-delay systems," Asian Journal of Control, vol. 16, no. 4, pp. 1191-1201, 2014. [DOI:10.1002/asjc.795]
13. [ 3] V. Lakshmikantham, D. D. Bainov and P. S. Simeonov, Theory of Impulsive Differential Equations, vol. 6, World Scientific, 1989. [DOI:10.1142/0906]
14. [ 4] P. S. Rivadeneira, J. E. Sereno, N. Magdelaine and C. Moog, "Blood glycemia reconstruction from discrete measurements using an impulsive observers," IFAC PaperOnLine, vol. 50, no. 1, pp. 14723-14728, 2017. [DOI:10.1016/j.ifacol.2017.08.2509]
15. [ 5] L. Etienne, L. Hetel, D. Efimov and M. Petreczky, "Observer synthesis under time-varying sampling for Lipschitz nonlinear systems," Automatica, vol. 85, pp. 433-440, 2017. [DOI:10.1016/j.automatica.2017.07.050]
16. [ 6] L. Etienne, S. Di Gennaro and J-P Barbot, "Periodic event-triggered observation and control for nonlinear Lipschitz systems using impulsive observers,' Robust and Nonlinear Control, vol. 27, no. 18, pp. 4363-4380, 2017. [DOI:10.1002/rnc.3802]
17. [ 7] J. Li, R. MA and G. M. Dimirovski, "adaptive impulsive observers for a class of switched nonlinear systems with unknown parameters," Asian Journal of Control, vol. 19, no. 3, pp. 1-11, 2017. [DOI:10.1002/asjc.1464]
18. [ 8] Z. Kader, G. Zheng and J.P. Barbot, "Impulsive observer design for linear systems with delayed outputs," IFAC PaperOnLine, vol. 51, no. 1, pp. 1263-1268, 2017. [DOI:10.1016/j.ifacol.2017.08.352]
19. [ 9] W-H. Chen, D. X. Li and X. Lu, "Impulsive observers with variable update intervals for Lipschitz nonlinear time-delay systems," Systems Science, vol. 44, no. 10, pp. 1934-1947, 2013. [DOI:10.1080/00207721.2012.670305]
20. [20] X. Li and Z. Xiang, "Observer design of discrete-time impulsive switched nonlinear systems with time-varying delays," Applied Mathematics and Computation, vol. 229, pp. 327-339, 2014. [DOI:10.1016/j.amc.2013.12.053]
21. [21] M. Ayati, H. Khaloozadeh and X. Liu, "Synchronizing chaotic systems with parametric uncertainty via a novel adaptive impulsive observer," Asian Journal of Control, vol. 13, no. 6, pp. 809-817, 2011. [DOI:10.1002/asjc.341]
22. [22] N. Kalamian, H. Khaloozadeh and M. Ayati, "State-dependent impulsive observer design for nonlinear time-delay systems," International Conference on Control, Instrumentation and Automation, Iran, pp. 183-188, 2017. [DOI:10.1109/ICCIAutom.2017.8258675]
23. [23] K. Azimi Roudkenary, H. Khaloozadeh and A. Khaki Sedigh, "SDRE control of non-affine systems," International Conference on Control, Instrumentation and Automation, Iran, pp. 239-244, 2016. [DOI:10.1109/ICCIAutom.2016.7483167]
24. [24] Z. Wang, Y. Li and X. Liu, " filtering for uncertain stochastic time-delay systems with sector-bounded nonlinearities," Automatica, vol. 44, no. 5, pp. 1268-1277, 2008.
25. [25] G. Zong, S. Xu and Y. Wu, "Robust stabilization for uncertain switched impulsive control systems with state delays: an LMI approach," Nonlinear Analysis: Hybrid Systems, vol. 2, no. 4, pp. 1287-1300, 2008. [DOI:10.1016/j.nahs.2008.09.018]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
