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胞体驱动下神经元生长的事件触发控制

最优化与控制 2024-03-19 v2

摘要

我们引入一种动态事件触发机制来调节神经元的轴突生长。我们在胞体(含有细胞核的神经元部分)施加边界驱动,并调节微管蛋白浓度与轴突长度的动力学。控制律通过对连续时间控制器应用零阶保持(ZOH)来制定,该控制器引导轴突达到期望长度。所提出的动态事件触发机制确定了从连续时间控制律中采样控制输入的具体时刻。我们建立了两个触发时刻之间存在最小驻留时间,以确保避免 Zeno 行为。通过采用基于 PDE 反步法的 Lyapunov 分析,我们证明了闭环系统在 L2L_2 范数下的局部稳定性,先针对目标系统,随后针对原系统。所提方法的有效性通过数值仿真得以展示。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.00131,
  title  = {Event-Triggered Control of Neuron Growth with Actuation at Soma},
  author = {Cenk Demir and Shumon Koga and Miroslav Krstic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00131},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to American Control Conference 2024