Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот ресурс: http://elar.urfu.ru/handle/10995/92517
Название: Nonlinear optimal control for the synchronization of biological neurons under time-delays
Авторы: Rigatos, G.
Wira, P.
Melkikh, A.
Дата публикации: 2019
Издатель: Springer Netherlands
Библиографическое описание: Rigatos G. Nonlinear optimal control for the synchronization of biological neurons under time-delays / G. Rigatos, P. Wira, A. Melkikh. — DOI 10.1007/s11571-018-9510-4 // Cognitive Neurodynamics. — 2019. — Vol. 1. — Iss. 13. — P. 89-103.
Аннотация: The article proposes a nonlinear optimal control method for synchronization of neurons that exhibit nonlinear dynamics and are subject to time-delays. The model of the Hindmarsh–Rose (HR) neurons is used as a case study. The dynamic model of the coupled HR neurons undergoes approximate linearization around a temporary operating point which is recomputed at each iteration of the control method. The linearization procedure relies on Taylor series expansion of the model and on computation of the associated Jacobian matrices. For the approximately linearized model of the coupled HR neurons an H-infinity controller is designed. For the selection of the controller’s feedback gain an algebraic Riccati equation is repetitively solved at each time-step of the control algorithm. The stability properties of the control loop are proven through Lyapunov analysis. First, it is shown that the H-infinity tracking performance criterion is satisfied. Moreover, it is proven that the control loop is globally asymptotically stable. © 2018, Springer Nature B.V.
Ключевые слова: APPROXIMATE LINEARIZATION
BIOLOGICAL NEURONS
GLOBAL STABILITY
H-INFINITY CONTROL
JACOBIAN MATRICES
LYAPUNOV ANALYSIS
NONLINEAR OPTIMAL CONTROL
RICCATI EQUATION
TAYLOR SERIES EXPANSION
TIME-DELAYS
ALGORITHM
ARTICLE
CELL SYNCHRONIZATION
FEEDBACK SYSTEM
LYAPUNOV ANALYSIS
NERVE CELL
NONLINEAR OPTIMAL CONTROL
NONLINEAR SYSTEM
STATISTICAL ANALYSIS
TIME
TIME DELAY
URI: http://elar.urfu.ru/handle/10995/92517
Условия доступа: info:eu-repo/semantics/openAccess
Идентификатор SCOPUS: 85055497634
Идентификатор WOS: 000456184400007
Идентификатор PURE: 8861862
ISSN: 1871-4080
DOI: 10.1007/s11571-018-9510-4
Сведения о поддержке: Funding was provided by Unit of Industrial Automation/Industrial Systems Institute (Grant No. Ref 5805 - Advances in applied nonlinear optimal control).
Располагается в коллекциях:Научные публикации ученых УрФУ, проиндексированные в SCOPUS и WoS CC

Файлы этого ресурса:
Файл Описание РазмерФормат 
10.1007-s11571-018-9510-4.pdf2,4 MBAdobe PDFПросмотреть/Открыть


Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.