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Clark在《再生性资源管理》一书中曾提到三类模型,即纯补偿模型、退偿模型和临界退偿模型。实际上,后两类模型都能很好地刻画种群的突变行为,是揭示害虫种群爆发的有力工具。该文基于退偿模型和临界退偿模型,考虑到害虫种群的防治成本,利用最优控制原理,分别设计控制器以消除害虫种群的爆发现象,并且使防治成本最小。具体内容如下: 基于clark所提出的三类模型,考虑到害虫种群防治成本并结合经济学原理建立性能指标,得到相应的最优控制模型。利用最优控制原理,设计bang-bang控制器不仅消除害虫种群的爆发现象,而且使控制成本最小,最后利用Matlab软件进行仿真,以验证结果的正确性。 其次,基于临界退偿模型建立害虫种群的Ellee效应模型,考虑到害虫防治的经济阈值,以成本为基础建立相应的经济指标,进而得到害虫防治的最优控制模型。利用最优控制原理,设计bang-bang控制器使害虫种群达到不危害作物正常生长的程度。最后利用数值模拟检验结论的正确性。 本文将bang-bang控制原理分别应用于纯补偿模型、退偿模型和临界退偿模型,用其揭示害虫种群防治的生态学机理,这样形成了Clark所提三种模型bang-bang控制的完整体系,本文结论为害虫种群防治的快速反应提供了理论依据。