طراحی و مقایسه‌ی کنترل کننده‌های مقاوم خطی به منظور کنترل شیوع بیماری مالاریا در حضور نامعینی

هدف این مقاله طراحی کنترل کننده‌ی مقاوم خطی به منظور جلوگیری از اپیدمی مالاریا به عنوان یک سیستم مثبت دارای نامعینی می باشد. کنترل کننده‌ی مقاوم به منظور کنترل تعداد تخت‌خواب های تحت درمان، میزان درمان افراد آلوده و استفاده از اسپری حشره کش برای کنترل اپیدمی مالاریا طراحی شده است. بر این اساس با استفاده از کنترل کننده های طراحی شده، تعداد انسان‌های در معرض، آلوده و پشه‌های آلوده در نهایت به صفر خواهد رسید. با این حال تعداد افراد مستعد و پشه‌های حساس به دلیل میزان تولد و از دست دادن ایمنی مالاریا در افراد بهبود یافته به طور کنترل شده ای افزایش می یابد. در این مقاله به روش‌های کنترلی h2، h∞-ric، h∞-lmi، h2-h∞، μd-k و μd-g-k سعی شده است تا با وجود نامعینی در مدل ریاضی بیماری مالاریا، شیوع این بیماری کنترل شود. در پایان در بخش شبیه سازی نتیجه‌ی کنترل کننده‌های به دست آمده مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته و بهترین روش کنترلی طراحی شده در این مقاله با یکی از مراجع اخیر در این حوزه مقایسه شده و نتایج آن ارائه گردیده است.

robust linear controller design for uncertain malaria epidemic model

this paper aims to design a robust linear controller to prevent a malaria epidemic as an ascending system with an uncertain model. the prevalence of malaria is modeled together by seven nonlinear differential equations for population variables: susceptible, susceptible, infected, and improved humans, and susceptible, exposed, and infected mosquitoes. the robust controllers are designed to adjust the use of treated beds properly, the treatment rate of infected people, and the use of insecticide spray to control the malaria epidemic. accordingly, using the designed control scheme, the number of exposed and infected humans and infected mosquitoes will eventually reach zero. however, the number of susceptible and susceptible mosquitoes is increasing due to the birth rate and the loss of malaria immunity in the improved population. this article describes the methods (h2, h∞-ric, h∞-lmi, h2-h∞, μd-k, μd-g-k). we have tried to control this disease’s prevalence despite the system’s uncertainty. finally, the results of the reduced-order controllers are evaluated and compared, and the best-designed controller is compared with one of the recent research on this subject. the results are shown in the simulation section.