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Controller design techniques for the Lotka-Volterra nonlinear system

By Magno Enrique Mendoza Meza, Amit Bhaya and Eugenius Kaszkurewicz

Abstract

A large class of predator-prey models can be written as a nonlinear dynamical system in one or two variables (species). In many contexts, it is necessary to introduce a control into these dynamics. In this paper we focus on models of two species, and assume, as is common in mathematical ecology, that the control corresponds to a proportional removal of the predator population. Six controller design techniques are applied to the Lotka-Volterra model, which is thus used as a benchmark to evaluate and compare these techniques in an ecological context.<br>Uma ampla classe de modelos do tipo predador-presa pode ser escrita como um sistema dinâmico não linear em uma ou duas variáveis (espécies). Em diversos contextos é necessário introduzir um controle nessas dinâmicas. Este artigo foca-se em modelos de duas variáveis. Assume-se, de acordo com a praxe em ecologia matemática, que o controle corresponde à remoção de uma proporção da população dos predadores (controle proporcional). Seis técnicas de projeto de controladores são aplicados ao modelo Lotka-Volterra, o qual é utilizado como um padrão ou "benchmark'' para avaliar e comparar estas técnicas em um contexto ecológico

Topics: Controle adaptativo de oscilações, Controle a modo deslizante estático, Entradas incertas, Função de Liapunov com controle, Imersão e invariância, Realimentação interna induzida, Adaptive control of oscillations, Control Liapunov function, Immersion and Invariance, Induced internal feedback, Static Sliding-mode control, Uncertain inputs, LCC:Electronic computers. Computer science, LCC:QA75.5-76.95, LCC:Instruments and machines, LCC:QA71-90, LCC:Mathematics, LCC:QA1-939, LCC:Science, LCC:Q, DOAJ:Computer Science, DOAJ:Technology and Engineering
Publisher: Sociedade Brasileira de Automática
Year: 2005
DOI identifier: 10.1590/S0103-17592005000200002
OAI identifier: oai:doaj.org/article:74b567b5aa89409d999c32207ef222e2
Journal:
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