一类退化抛物方程边界控制问题的近似可控性

用共轭方程的Carleman估计研究退化抛物方程的边界控制问题, 得到了该问题的近似可控性. 结果表明: 对任意一个目标函数, 均存在一个控制函数, 使问题的解在有限时间内可以充分接近目标函数.     

一类边界退化抛物系统的近似可控性

用共轭方程的唯一延拓性证明了一类边界退化抛物系统的近似可控性, 即对任意的初值条件和目标函数, 存在一个控制函数, 使得该方程的解在有限的终端时刻近似达到目标函数.     

基于调节熵函数的光滑牛顿法求解绝对值方程

绝对值方程Ax-|x|=b等价于一个不可微的NP-hard优化问题.构造了绝对值函数的一致光滑逼近函数,采用一致光滑逼近函数对绝对值方程光滑化处理,引入适当的目标函数,给出了求解绝对值方程的光滑牛顿法.数值实验结果证明了该方法的有效性.     

简支多边形薄板振动问题的准格林函数方法

提出一种新的数值方法--准格林函数方法.以简支多边形薄板的振动问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想.即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将薄板振动问题的振形控制微分方程化为两个耦合的第二类Fredholm积分方程.边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的边界方程来表示问题的边界,以克服积分核的奇异性;最后由积分方程的离散化方程组有非平凡解的条件,求得固有频率.数值算例表明,该方法具有较高的精度.     

Q过程的马氏控制及其最优控制

本文利用受控鞅解的离散化方法讨论Q过程的马氏控制问题。在受控Q矩阵与目标函数均为一致缓增函数的情形,得到了关于马氏控制的Bellman原理,证明了最优目标函数满足Bellman方程且方程的解唯一。     

准格林函数方法在Winkler地基上简支多边形薄板振动问题中的应用

提出了一种新的数值方法--准格林函数方法. 以Winkler地基上简支多边形薄板振动问题为例,阐明了准格林函数方法的思想. 即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,该函数满足问题的齐次边界条件,采用格林公式将Winkler地基上薄板自由振动问题的振形控制微分方程化为两个耦合的第二类Fredholm积分方程. 边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的边界方程来表示问题的边界,以克服积分核的奇异性. 最后由积分方程的离散化方程组有非平凡解的条件,求得固有频率. 数值算例表明,该方法具有较高的精度.     

水下自重构机器人的自动对接控制

讨论了平面内水下自重构机器人的2个模块间的对接控制问题. 根据传感器信号强度与模块相对坐标的误差之间的关系,给出了对接控制问题的优化目标函数. 考虑到模块的运动学方程可逆,将该问题分解成了3个自由度上的子优化问题. 依据对中法思想,给出了各自由度上自动搜索的优化目标函数,并设计了相应的调整控制律. 建立了模块的逆运动学离散方程,并设计了一种稳定化修正格式以提高数值计算精度. 仿真实验结果表明,所提出的自动对接控制算法能够很好地实现模块之间的对接.     

利用球Bessel函数求解热传导方程的定解问题

讨论一个球形区域上的球对称热传导方程的定解问题,目标是建立用球Bessel函数为特征函数的级数解.采用分离变量法借助于球Bessel函数及其性质求出所研究问题级数解的表达式.     

最优流体在Streeter-phelps模型中的混合增强

考虑了污染问题中的混合增强问题,其数学模型是Streeter-phelps模型.当控制方程为反应扩散方程的偶合方程时,基于对解的先验估计及方程解的存在性,在速度场较弱的假设下,把对流速度作为控制项,运用变分原理、最优控制理论,对目标函数进行讨论,得到最优流体的存在性.     

奇异型随机控制中的一个变分方程问题

讨论了一类带停时的奇异型随机控制问题中的一个变分方程问题,并且在两种不同的情况下给出了该变分方程的解,即为一阶连续可导凹函数,并在两种情况下给出了此函数的具体形式.     

保险公司最优有界分红和融资控制策略

文章研究了保险公司的最优分红策略问题,主要通过比例再保险策略、有界分红策略和融资策略来控制公司盈余过程,以达到降低公司风险和使得期望折现效益最大化的目的.首先给出一个随机控制问题,用漂移Brown运动描述公司的盈余过程,把公司破产前最大化分红现值的期望值与融资现值的期望值之差设定为优化目标.然后通过随机控制定理得到相应的HJB方程.最后解出相应方程的解并证明这个解与最优的值函数相等,在求解的过程中找出了最优的分红和再保险策略,并且给出了值函数以及最优策略的解析表达式.     

非线性扰动方程方法在具有"on-off"振荡的变分资料同化巾的可行性

针对一个含有"on-off"振荡的概念模式,研究了非线性扰动方程的伴随方法(NPE方法)在含有"on-off,'振荡的变分资料同化中的可行性与有效性.对解析情形,通过非线性扰动分析给出代价函数关于控制方程初值的梯度表达式并将结果用于同化.比较同化数值实验结果表明:当"on-off"振荡出现在控制方程中时,用传统的伴随方法很难捕捉到目标函数的全局最小值点,而用NPE方法,资料同化基本都能给出全局极小值点.     

"跳-停"随机模型的最优控制策略研究

首先构造了目标跟踪和存储问题中的"跳-停"随机控制模型,在给出目标函数应满足的变分方程的基础上,证明了最优控制策略的存在性.进一步,利用随机积分理论及Doleans-Made-Meyer公式,为获得最小的目标值函数,得出了一定条件下的最优"跳-停"控制策略,并给出了目标值函数的具体形式.     

一类受控于bang-bang控制的退化抛物系统的近似能控性

选取作用在区域内部的bang-bang控制作为控制函数,利用共轭系统的唯一延拓性证明了一类在边界退化的抛物系统的近似能控性.结果表明,对任意的目标函数均存在一个控制函数,使该问题的解在有限时间内可充分接近目标函数.     

基于拓扑描述函数的结构拓扑优化设计

提出了一种基于水平集方法的结构刚度拓扑优化设计方法.该方法将结构的边界隐式地嵌入到一个高一维标量函数的零水平集模型中,通过一个Hamilton-Jacobi类型的偏微分方程来控制水平集函数的动态运动,从而间接地实现结构边界拓扑和形状的动态演化.偏微分方程中的法向运动速度依据优化目标函数的形状敏度分析结果建立.用有限元法和有限差分法相结合的方法分别实现弹性平衡方程和Hamilton-Jacobi方程的数值计算,并通过一个典型算例证明所研究方法的有效性.     

一类边界退化耦合抛物方程组的近似能控性

用共轭方程组的唯一延拓性讨论边界退化的耦合抛物方程组, 给出该问题的近似能控性. 结果表明： 对任意的目标函数均存在一个控制函数, 使该问题的解在有限时间内可充分接近目标函数.     

一类边界退化耦合抛物方程组的近似能控性

用共轭方程组的唯一延拓性讨论边界退化的耦合抛物方程组, 给出该问题的近似能控性. 结果表明： 对任意的目标函数均存在一个控制函数, 使该问题的解在有限时间内可充分接近目标函数.     

模糊关系方程在实验室点对点网络系统中的应用

为优化实验室点对点网络系统的管理,利用含max-min合成算子的模糊关系方程建立了目标函数为线性函数的优化模型.基于max-min模糊关系方程解集的结构和目标函数的单调性,提出优化模型的求解算法,并将其应用于一个包含6个终端的实验室点对点网络系统的实际例子,得到了问题的最优解.     

奇异摄动问题近似解及其加权误差导数的分析

奇异摄动两点边值问题在均匀网格上得不到稳定可靠的数值解,必须构建自适应网格.此网格是通过等分布在一个区域上的控制函数而产生.针对该类问题,一般的非守恒形式的方程选用对方程二阶导数为向前差商的迎风差分格式以及对控制函数取值为弧长函数的离散形式,利用离散格林函数得到不依赖于摄动参数的收敛结果,近似解的误差阶和加权误差导数的...     

Pasternak地基上简支板问题的准格林函数方法

提出一种新的数值方法———准格林函数方法.以Pasternak地基上简支多边形薄板的弯曲问题为例,详细阐明了准格林函数方法的思想.即利用问题的基本解和边界方程构造一个准格林函数,这个函数满足了问题的齐次边界条件,采用格林公式将薄板的弯曲问题化为两个耦合的第二类Fredholm积分方程.边界方程有多种选择,在选定一种边界方程的基础上,可以通过建立一个新的规范化边界方程来表示问题的边界,以克服积分核的奇异性.