非柱狀區(qū)域上一維波動(dòng)方程的能控性
本書主要研究了非柱狀區(qū)域上一維波動(dòng)方程的能控性。這個(gè)方程刻畫了一段有限長度的繩振動(dòng)的位置。我們分別對(duì)這個(gè)系統(tǒng)施加不同類型的控制,得到了邊界精確能控性和內(nèi)部精確能控性。
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本書主要研究非柱狀區(qū)域上一維波動(dòng)方程的能控性,波動(dòng)方程主要刻畫彈性弦的振動(dòng)、自然界中各種波的傳播等物理過程。本書主要講述了具有移動(dòng)邊界區(qū)域上彈性弦的振動(dòng)問題。波的傳播速度與移動(dòng)邊界的移動(dòng)速度之間的關(guān)系,直接影響到了波動(dòng)方程的能控性。
本書討論了在不同波速與不同移動(dòng)邊界速度的情形下系統(tǒng)的能控性,并對(duì)具體的情形給出能控性時(shí)間的刻畫。本書問題的解決主要利用了Hilbert唯一性方法。本書中討論的問題是分布參數(shù)系統(tǒng)的能控性理論中的基本問題,此問題的解決能夠?yàn)榛顒?dòng)邊界區(qū)域上偏微分方程系統(tǒng)的能控性理論的研究提供一些方法的借鑒,同時(shí)也可以為相關(guān)的實(shí)際工程領(lǐng)域提供一些數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。
本書的完成需要特別感謝我的博士生導(dǎo)師——東北師范大學(xué)高夯教授!高老師是我學(xué)習(xí)生涯中前行的燈塔,指引我每一步踏實(shí)前行!我的每一點(diǎn)每一滴的進(jìn)步都離不開高老師的鼓勵(lì)和幫助,當(dāng)我遇到困難時(shí),高老師睿智的指導(dǎo)和啟發(fā)使我一步一步克服困難,高老師淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的洞察力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和孜孜不倦的工作熱情一直深深地影響和激勵(lì)著我,我時(shí)刻把高老師“誠能求和,勤能補(bǔ)拙”的話語記在心頭,指導(dǎo)自己的言行。這些都是我受用終生的寶貴財(cái)富,
本書是在吉林財(cái)經(jīng)大學(xué)校級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):0800181601)、吉林財(cái)經(jīng)大學(xué)2016年專著出版資助計(jì)劃的資助和支持下完成的,由于作者水平有限,書中難免有考慮不周和疏漏之處,誠請廣大讀者批評(píng)指正,
作者簡介
崔立芝,女,吉林省長春人,1978年出生,東北師范大學(xué)理學(xué)博士,吉林財(cái)經(jīng)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院副教授。
崔立芝博士主要研究方向?yàn)榉植紖?shù)系統(tǒng)控制,發(fā)表十余篇論文,其中5篇被SCI檢索。2013-2014年之間發(fā)表的論文成果榮獲吉林省2015年自然科學(xué)成果二等獎(jiǎng)。
崔立芝博士先后參加過國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、吉林省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等多個(gè)項(xiàng)目,主持并完成吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究規(guī)劃項(xiàng)目1項(xiàng),參與編寫多本微積分教材及輔導(dǎo)書。
目錄
前言
第1章 引言 1
第2章 移動(dòng)邊界的邊界精確能控性 12
2.1 問題的提出及主要結(jié)果 12
2.2 系統(tǒng)部分Dirichlet邊界精確能控性 14
2.2.1 柱狀區(qū)域上變系數(shù)波動(dòng)方程的能控性 14
2.2.2 對(duì)偶方程的兩個(gè)重要不等式 15
2.2.3 能控性的證明 23
2.3 系統(tǒng)的Dirichlet-Neumann邊界的邊界精確能控性 26
2.3.1 柱狀區(qū)域上變系數(shù)波動(dòng)方程的能控性 26
2.3.2 對(duì)偶方程的兩個(gè)重要不等式 27
2.3.3 能控性的證明 37
第3章 一類特殊波動(dòng)方程的邊界精確能控性 41
3.1 問題的提出及主要結(jié)果 41
3.2 系統(tǒng)的邊界精確能控性 42
3.2.1 古典解的存在唯一性 42
3.2.2 邊界精確能控性 49
第4章 固定邊界的邊界精確能控性 52
4.1 問題的提出及主要結(jié)果 52
4.2 系統(tǒng)的部分Dirichlet邊界精確能控性 53
4.2.1 柱狀區(qū)域上變系數(shù)波動(dòng)方程的能控性 53
4.2.2 能控性的證明 55
4.2.3 正向不等式的證明 58
4.2.4 逐點(diǎn)估計(jì)的方法 60
4.2.5 乘子的方法 66
4.2.6 一般的結(jié)果 71
第5章 內(nèi)部精確能控性 80
5.1 問題的提出及主要結(jié)果 80
5.2 內(nèi)部精確能控性 81
5.2.1 柱狀區(qū)域上變系數(shù)波動(dòng)方程的能控性 81
5.2.2 對(duì)偶系統(tǒng)的能觀不等式 83
5.2.3 選取的乘子 84
5.2.4 能觀不等式的證明 87
參考文獻(xiàn) 94