【摘 要】
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一维障碍波方程是二阶双曲系统研究的主要对象之一,其指数稳定性、精确可观性和精确可控性以及它们之间的关系得到广泛而深入的研究。然而,为了便于计算和工程上的实现,从上世纪末开始,一些学者们从数值分析的角度对此系统的可控性、可观性和指数稳定性进行了研究,也就是半离散化数值逼近系统能否一致保持连续系统的可控性、可观性和稳定性问题,对其研究具有重要的理论意义和实际价值。虽然众多学者已经在波方程的一致可控性、
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一维障碍波方程是二阶双曲系统研究的主要对象之一,其指数稳定性、精确可观性和精确可控性以及它们之间的关系得到广泛而深入的研究。然而,为了便于计算和工程上的实现,从上世纪末开始,一些学者们从数值分析的角度对此系统的可控性、可观性和指数稳定性进行了研究,也就是半离散化数值逼近系统能否一致保持连续系统的可控性、可观性和稳定性问题,对其研究具有重要的理论意义和实际价值。虽然众多学者已经在波方程的一致可控性、可观性和指数稳定性方面已经有了一定的进展,但是对于一致稳定性的研究只是限定在一致指数稳定性的研究上,关于一致多项式稳定的研究很少。此外,验证一致指数稳定性的方法有乘子法、李雅普诺夫函数法等,本文将给出一种新的验证法,用于研究一维障碍波方程的一致多项式稳定性。由于采用有限元法对空间变量进行半离散化,若用乘子法和李雅普诺夫函数法来验证将会极其麻烦。首先,对于具有动态边界控制的波动方程,通过有限元法对其空间变量进行离散化,得到离散化系统;其次,通过选取合适的内积、状态空间和算子,将离散化系统转化为一族状态空间上的抽象柯西问题;最后利用算子半群理论,通过验证系统算子的耗散性、谱分析以及估计其预解式在虚轴上的无界性得到离散化系统的一致多项式稳定性。
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