一类具有Boltzmann阻尼的Petrovsky系统的稳定性研究

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分布参数系统是一个应用背景很强的研究领域,对于分布参数系统的研究,国内最早可追溯到1954年钱学森在《工程控制论》中热传导过程的分布参数系统问题的讨论,随后有关该系统的最优控制、稳定性、能控性、能观测性问题也得到广泛研究。目前,有关对该系统的研究绝大多数限于系统的稳定性和能控性问题,这是探究控制理论和应用的前提。  文中对分布参数系统的一个分支,弹性系统中的板方程问题进行了研究。弹性系统在飞机和空间飞行器的设计和制造,机器人的柔性附件等方面有许多应用。文中的Petrovsky系统可以看做是飞行器上的两个交接板面在 Boltzmann阻尼下振动能否达到稳定。通过利用微分方程和半群理论、乘子技巧等工具,分别得到了在一维情形和高维情形下系统的稳定性。  全文分为五章:  第一章,主要以分布参数系统为引线,介绍了其发展方向,其中指出了弹性系统作为其一个分支的应用和发展现状,指出了本文的研究背景和意义,最后提出本文所研究的问题和研究方法。  第二章,主要阐述偏微分方程的基本知识以及半群相关的理论知识。后继工作以此为基础。  第三章,主要研究了一类具有Boltzmann阻尼的Petrovsky板方程:  ì?íu1 t au u)4(12ò¥+-+u g1 s[)4(1,(t x()-x u)4(1)],s t-x ds?=,00[],,t L>,00??¥u2 t¢-au u2++1òu g22 s[-¢,(t x() x u2-¢)],s t x ds?=,00[],,t L>,00??u=u=¢u=u=¢?=u=u>=,0 t,001 x=01 x=1 L x=1 L x02 x=2 L x=?u(u x()=0 u x(),)0,=1 i0,i it u x i),(x x?0[],,i L=.2,1  利用半群理论和乘子技巧,证明一维情形系统的适定性和生成半群的指数稳定性。  第四章,主要对下面的高维系统进行了研究  ì¥u22?1 tD+au u1-+2òg21 s[Dx u1,(u t)D-1,(t x-ds s0)]?=,,t x>W,00?¥?u2 tD-au u2++1òg2 s[Dx u2,(u t)D-2,(t x-ds s0)]?=,,t x>W,0í0??u1?W==?u u?1?W2?W>=00,t?v?x u i(0,()=x u0 i(),x u it0,()=x u1 i,),i x?=W.2,1  类似一维情形,证明了该系统也是适定的及生成半群是指数稳定的。这对于实际问题更具有意义。  第五章,对本文的主要工作进行总结,同时提出今后的研究方向和进一步研究的意义。
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