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时变线性抛物方程的时间最优控制的bang-bang性
结题报告
批准号:
11571264
项目类别:
面上项目
资助金额:
45.0 万元
负责人:
汪更生
依托单位:
学科分类:
A0601.控制中的数学方法
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
张与彪、闫奇姝
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中文摘要
该项目拟开展关于时变线性抛物方程的时间最优控制问题的研究。主要是希望导出时间最优控制的bang-bang性,次之,是希望利用bang-bang性得到最优时间与最优控制的更深刻的刻画,后者可能通过建立不同最优控制问题的等价性得到。Bang-bang性是时间最优控制的一重要性质,对它的研究是有理论意义和应用背景的。时不变的线性抛物方程的bang-bang性可由时间可测集上的能观性不等式得到。然而,一般的时变线性抛物方程的时间最优控制的bang-bang性不能由上述不等式得到。因此,我们希望能发现新的方法,导出这一性质。
英文摘要
In this project, we will study time optimal controls for time-varying linear parabolic equations. The main purpose is to build up the bang-bang property for time optimal controls. Besides we hope to provide more delicate characterization for the optimal time and the optimal control through utilizing the bang-bang property. The latter might be obtained provided that we could establish some equivalence for different kinds of optimal control problems. The bang-bang property is an important property for time optimal controls. Studies on this property is significant from perspective of both mathematical theory and applications. When systems are time invariant linear parabolic equations, the bang-bang can be derived from the observability estimate from measurable sets in time. However, this inequality cannot imply the bang-bang property for the case when systems are time-varying linear parabolic equations in general. Theorfore, we wish to find a new way to build up this property for the current case.
本项目拟开展关于一般时变抛物方程的时间最优控制的bang-bang性的研究。这个问题的难点是其对偶方程的初值的正则性非常差,使得我们不知如何得到有用的最大值原理,从而得到最优控制的bang-bang性。这是时间最优控制领域遗留的一个数学难题。一方面,我们没有得到预期的结果,另一方面,我们在对这一问题研究中发现了其他相关的有意义的问题。主要研究内容如下:其一,线性发展方程的时间最优控制问题。其二,薛定谔方程的两个时间点上的能观性不等式。其三,全空间上热传导方程的能观集合的几何条件。其四,脉冲控制的热传导方程的能控性与能稳性。重要结果如下:其一,对线性发展方程,我们按照bang-bang性对初值进行了分类。其二,对全空间上的薛定谔方程首次建立了两个观测时间点上的能观性不等式。其三,对全空间上的热传导方程,发现了能观测集合的几何条件。第一个结果在时间最优控制领域是新的;后两个结果在能控性领域是新的。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1137/15m101909x
发表时间:2015-02
期刊:SIAM J. Control. Optim.
影响因子:--
作者:M. Tucsnak;Gensgsheng Wang;Chi-Ting Wu
通讯作者:M. Tucsnak;Gensgsheng Wang;Chi-Ting Wu
Observable set, observability, interpolation inequality and spectral inequality for the heat equation in Rn
Rn 中热方程的可观集、可观性、插值不等式和谱不等式
DOI:10.1016/j.matpur.2019.04.009
发表时间:2017-11
期刊:Journal de Mathematiques Pures et Appliquees
影响因子:2.3
作者:Wang Gengsheng;Wang Ming;Zhang Can;Zhang Yubiao
通讯作者:Zhang Yubiao
DOI:10.3934/mcrf.2017005
发表时间:2016-03
期刊:Math. Control Relat. Fields
影响因子:--
作者:G. Wang;Y. Zhang
通讯作者:Y. Zhang
DOI:10.1137/16m1095159
发表时间:2016-09
期刊:SIAM J. Control. Optim.
影响因子:--
作者:Shulin Qin;GengshengBB Wang
通讯作者:Shulin Qin;GengshengBB Wang
DOI:10.1016/j.jde.2017.06.008
发表时间:2016-11
期刊:arXiv: Analysis of PDEs
影响因子:--
作者:K. Phung;GengshengBB Wang;Yashan Xu
通讯作者:K. Phung;GengshengBB Wang;Yashan Xu
热传导方程的时间最优控制与范数最优控制
  • 批准号:
    11171264
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    43.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    汪更生
  • 依托单位:
关于具有内控制的热传导方程的某些控制问题的基于有限元方法的探讨
  • 批准号:
    10871154
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    22.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    汪更生
  • 依托单位:
具有局部控制的抛物方程的时间最优控制问题
  • 批准号:
    60574017
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    汪更生
  • 依托单位:
国内基金
海外基金