随机分布参数系统控制理论
批准号:
11931011
项目类别:
重点项目
资助金额:
270.0 万元
负责人:
张旭
依托单位:
学科分类:
控制中的数学方法
结题年份:
2024
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
张旭
中文摘要
本项目拟研究随机分布参数系统的能控能观性、最优控制等问题。其主要科学目标如下: 1)建立随机微局部分析与随机偏微分方程的奇性传播理论,并给出其在随机分布参数系统能控能观性中的应用;2)给出一般向量值、算子值、张量值或多重线性算子值倒向随机发展方程的适定性,及其在随机分布参数系统最优控制理论中的应用;3)给出一般情形随机分布参数系统最优控制问题的动态规划方法,尤其是相应的无穷维倒向随机Hamilton-Jacobi-Bellman方程的粘性解理论。
英文摘要
This project is addressed to a study of controllability, observability, optimal control problems and so on for stochastic distributed parameter systems. The main scientific aims are as follows: 1) To establish the theory of stochastic microlocal analysis and singularity propagation for stochastic partial differential equations, and give their applications in controllability and observability for some stochastic distributed parameter systems; 2) To give the well-posedness of general vector/operator/tensor/multilinear operator valued stochastic evolution equations, and their applications in optimal control theory for stochastic distributed parameter systems; and 3) To introduce the dynamic programming method to solve optimal control problems for stochastic distributed parameter systems in the general case, in particular the viscosity solution theory for the corresponding backward stochastic Hamilton-Jacobi-Bellman equations in infinite dimensions.
随机无限维系统即随机偏微分方程等描写的系统。美国科学院院士W. Fleming主编的专家组报告指出,随机无限维系统控制理论提出了大量挑战性的数学问题;而美国工程院院士R. Murray主编的专家组报告指出,该理论在芯片工业等有广泛的应用。在我们的工作之前,随机无限维系统控制理论只有部分很不完整的结果。最主要的困难在于,即便对某些很简单的随机无限维控制系统,也需要引入新的数学工具。..本项目主要研究内容:1)随机偏微分方程的能控能观性;2)一般情形向量值(非Hilbert空间值)、算子值等倒向随机发展方程的适定性;3)一般的扩散项含控制的随机偏微分方程的最优控制问题。..本项目重要结果及其科学意义:1)我们发现随机无限维系统控制理论若干迥异于确定性情形和随机有限维系统的新现象,引入新的概念和方法如随机转置方法等(如松弛转置解和随机转置方法),解决了一些长期未决的挑战性基本问题,明显改变了该领域的面貌;2)对扩散项含控制且控制区域为任意非空子集的随机Volterra积分方程最优控制问题,我们引入了一个可以使用Itȏ公式的辅助过程,并在随机线性二次型最优控制问题的启发下开发了新技术,然后得到了上述二次型的适当表示,并导出了二阶伴随方程,从而建立了Pontryagin型的最大值原理;3)我们发现复分析和控制论的一个非常有趣的对应,即$\bar{\partial}$方程对应能控性问题,$L^2$估计对应能观性估计,据此并用控制论中的技术,我们建立了关键的无限维$L^2$估计及无限维$\bar{\partial}$算子的正合性,解决了40年前的一个公开问题。
分布参数系统控制理论及应用
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批准号:11231007
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项目类别:重点项目
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资助金额:220.0万元
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批准年份:2012
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负责人:张旭
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依托单位:
分布参数系统的H-无穷控制理论
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批准号:60974035
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项目类别:面上项目
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资助金额:33.0万元
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批准年份:2009
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负责人:张旭
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依托单位:
某些分布参数系统的能控性和长时间行为
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批准号:10371084
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项目类别:面上项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2003
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负责人:张旭
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依托单位:
由半线性偏微分方程描写的系统的能控性理论
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批准号:19901024
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:4.5万元
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批准年份:1999
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负责人:张旭
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依托单位:
国内基金
海外基金