تخمین زیربهینه مدل تاخیردار ویروس Hiv با استفاده از رویتگر ضربه‌ای وابسته به حالت با فاصله ضربه‌های متغیر با زمان: کاربرد در ورودی پیوسته و ضربه‌ای

ویروس نقص ایمنی بدن با حمله به لنفوسیت های cd4+t موجب کاهش توان مقابله سیستم ایمنی میزبان در برابر انواع بیماری ها می شود. در مدل سازی رفتار این بیماری، تعداد لنفوسیت های cd4+t که می تواند معیاری از وخامت بیماری باشد به عنوان خروجی در نظر گرفته می شود. اما در عمل اندازه گیری منظم تعداد این لنفوسیت ها امکان پذیر نیست و آنها با فواصلی متغیر و بزرگتر از زمان نمونه برداری در دسترس هستند. در این مقاله رویتگر ضربه ای وابسته به حالت برای تخمین حالت های ویروس hiv طراحی شده است. در مدل سازی رفتار این بیماری از معادله دیفرانسیل غیرخطی تاخیردار با در نظر گرفتن تاخیر درون سلولی استفاده شده است. رویتگر پیشنهادی مبتنی بر نمایش شبه خطی سازی توسعه یافته بوده و قادر است تخمین پیوسته ای از حالت های بیماری ایدز فراهم نماید در حالی که تعداد لنفوسیت های cd4+t تنها در فاصله های زمانی متغیر با زمان معادل چندین برابر زمان نمونه برداری در دسترس هستند. رویتگر پیشنهادی برای تخمین حالت با ورودی های کنترلی پیوسته و ضربه ای ارائه شده است. پایداری مجانبی رویتگر پیشنهادی با استفاده از اصل مقایسه و شرط ناحیهمحدود تحت قضایای جدید و شرایط کافی خوش تعریف و با محافظه کاری کمتر تضمین شده است. نتایج عددی و شبیه سازی عملکرد مناسب روش پیشنهادی را با وجود تاخیر متغیر با زمان نشان داده است.

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

Human Immunodeficiency Virus (HIV) weakens the immune system in confronting various diseases by attacking to CD4+T cells. In modeling HIV behavior, the number of CD4+T cells is considered as the output. But, continuoustime measurement of these cells is not possible in practice, and the measurement is only available at variable intervals that are several times bigger than sampling time. In this paper, a statedependent impulsive observer is designed for state estimation of HIV model. In order to model the HIV behavior, nonlinear timedelay differential equation is employed which considers the intracellular delay. The proposed observer is based on extended pseudo linearization technique. Even though, the number of CD4+T cells is available only in timevarying impulse intervals, this observer is capable of providing a continuoustime estimation of HIV states. It is also suitable for the continuoustime and impulsive control inputs. The asymptotic stability analysis of the suggested observer is guaranteed based on comparison principle and sectorbounded condition under some new theorems with welldefined sufficient conditions and less conservatism. Simulation and numerical results confirmed the efficiency of the proposed method despite the variable timedelays.