定 價:98 元
叢書名:當(dāng)代杰出青年科學(xué)文庫
- 作者:郭寶珠,柴樹根著
- 出版時間:2012/11/1
- ISBN:9787030333308
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:O231
- 頁碼: 406頁
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
本書基本上是自洽的。第一部分介紹了20多年來無窮維線性系統(tǒng)控制理論的最新發(fā)展,特別是適定、正則系統(tǒng)的抽象理論。也討論了可控性、可觀性、能穩(wěn)性、可檢性、可優(yōu)性、可估性、實現(xiàn),以及極點配置等幾個主要的基礎(chǔ)性概念。第二部分介紹了適定、正則系統(tǒng)理論在偏微分方程,主要是在幾個經(jīng)典的高維偏微分方程中的應(yīng)用。第1章和附錄中列出了本書所需的有窮維系統(tǒng)控制、泛函分析、黎曼幾何的基本知識,有利于初學(xué)者入門。
本書可以作為從事分布參數(shù)控制理論研究人員的參考書以及具有初步泛函分析、偏微分方程基礎(chǔ)的研究生的教科書。
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《無窮維線性系統(tǒng)控制理論》可以作為從事分布參數(shù)控制理論研究人員的參考書以及具有初步泛函分析、偏微分方程基礎(chǔ)的研究生的教科書。
目錄
前言
符號說明
第一部分 適定、正則系統(tǒng)理論
第1章 預(yù)備知識 3
1.1 有窮維線性系統(tǒng) 3
1.1.1 系統(tǒng)描述 3
1.1.2 可控性 5
1.1.3 穩(wěn)定性 7
1.1.4 能穩(wěn)性 7
1.1.5 可觀性 8
1.1.6 可檢性 11
1.1.7 觀測器 12
1.1.8 時間延遲補償觀測器 15
1.1.9 最優(yōu)控制、LQ問題 17
1.2 賦范空間及其上的算子 19
1.2.1 賦范空間 19
1.2.2 線性算子 20
1.2.3 線性算子的譜 23
1.2.4 Gelfand三嵌入 24
1.3 C0-半群 25
1.3.1 線性算子半群 25
1.3.2 C0-半群的生成 26
1.3.3 壓縮C0-半群 27
1.3.4 C0-半群擾動 28
1.3.5 發(fā)展方程的解 28
1.3.6 C0-半群的穩(wěn)定性 29
1.4 Sobolev空間 30
1.4.1 廣義函數(shù)和Sobolev空間 31
1.4.2 跡定理 32
1.4.3 Sobolev嵌入定理 33
1.4.4 Laplace算子的邊值問題 34
小結(jié)和文獻說明 35
第2章 允許控制算子 36
2.1 陽范空間H1和陰范空間H_1 36
2.2 解與控制算子的允許性 39
2.3 控制系統(tǒng)的抽象表示 46
2.4 允許性的算子刻畫 51
小結(jié)和文獻說明 58
第3章 允許觀測算子 59
3.1 觀測允許性 59
3.2 抽象觀測系統(tǒng) 63
3.3 允許的對偶原理 70
3.4 一個直接輸出反饋的閉環(huán)系統(tǒng) 71
小結(jié)和文獻說明 75
第4章 適定系統(tǒng) 77
4.1 適定系統(tǒng)與傳遞函數(shù) 78
4.2 適定系統(tǒng)的抽象定義 86
4.3 抽象一階系統(tǒng)x_=Ax+Bu和二階系統(tǒng)x*+Ax+B=0 97
小結(jié)和文獻說明 100
第5章 正則系統(tǒng) 102
5.1 正則系統(tǒng)的輸出表示 102
5.2 正則系統(tǒng)的頻域表示和傳遞函數(shù) 106
5.3 一階系統(tǒng)x=Ax+Bu的正則性 112
5.4 正則系統(tǒng)的反饋 113
小結(jié)和文獻說明 128
第6章 可控性、可觀性以及能穩(wěn)性、可檢性 129
6.1 可控性及其性質(zhì) 129
6.2 可觀性及其性質(zhì) 131
6.3 一階系統(tǒng)x_=Ax+Bu可控性和輸出反饋穩(wěn)定性的等價性 139
6.4 二階系統(tǒng)*x+Ax+Bu=0可控性和輸出反饋穩(wěn)定性的等價性 143
6.5 能穩(wěn)性與可檢性 151
小結(jié)和文獻說明 154
第7章 可優(yōu)性、可估性以及幾個問題 156
7.1 可優(yōu)性 156
7.2 可估性 162
7.3 實現(xiàn)問題 172
7.4 極點配置問題 177
小結(jié)和文獻說明 194
第二部分在偏微分方程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
第8章 SchrAodinger方程邊界控制的適定性 197
8.1 常系數(shù)SchrAodinger方程邊界控制的適定性 197
8.2 變系數(shù)SchrAodinger方程邊界控制的適定性 203
小結(jié)和文獻說明 212
第9章 波動方程邊界控制的適定性與正則性 213
9.1 常系數(shù)波動方程邊界控制的適定性 213
9.2 常系數(shù)波動方程邊界控制的正則性 221
9.3 變系數(shù)波動方程邊界控制的適定性 232
9.4 變系數(shù)波動方程邊界控制的正則性 233
小結(jié)和文獻說明 238
第10章 Euler-Bernoulli板方程邊界控制的適定性與正則性 239
10.1 常系數(shù)Euler-Bernoulli板方程邊界控制的適定性 239
10.2 常系數(shù)Euler-Bernoulli板方程邊界控制的正則性 248
10.3 變系數(shù)Euler-Bernoulli板方程邊界控制的適定性 254
10.4 變系數(shù)Euler-Bernoulli板方程邊界控制的正則性 264
小結(jié)和文獻說明 269
第11章 線性彈性系統(tǒng)邊界控制的適定性與正則性 270
11.1 線性彈性系統(tǒng)的適定性 270
11.2 線性彈性系統(tǒng)的正則性 286
小結(jié)和文獻說明 307
第12章 弱耦合波與板方程邊界控制的適定性與正則性 308
12.1 弱耦合波與板方程的適定性 308
12.2 弱耦合波與板方程的正則性 318
小結(jié)和文獻說明 324
第13章 Naghdi殼的適定性與正則性 326
13.1 Naghdi殼模型 326
13.2 Naghdi殼的適定性 328
13.3 Naghdi殼的正則性 338
13.4 不適定系統(tǒng)的例子 354
小結(jié)和文獻說明 359
附錄A 雙曲偏微分方程非齊次邊值問題 361
A.1 波動方程的非齊次邊值問題 361
A.2 線性彈性系統(tǒng)非齊次邊值問題 367
A.3 弱耦合的波與板方程非齊次邊值問題 377
A.4 Naghdi殼方程的非齊次邊值問題 383
附錄B 線性彈性系統(tǒng)與Naghdi殼方程的微分幾何形式表示 391
B.1 微分幾何知識和一些記號 391
B.2 線性彈性系統(tǒng)的幾何形式 395
B.3 方程(B.25)的推導(dǎo) 396
參考文獻 400
第1章預(yù)備知識
本章對本書所需要的基本數(shù)學(xué)理論作些簡單的回顧.這些知識是必需的,如算
子理論與算子半群理論.也有一些是啟發(fā)性的,如有窮維線性系統(tǒng)控制理論.我們
不可能介紹過多的內(nèi)容,因為任何部分事實上都是一個專門的學(xué)科.這里只是列出
一些必要的知識且不加證明,因這些理論對從事無窮維控制理論研究的人來說是熟
知的.
1.1有窮維線性系統(tǒng)
1.1.1系統(tǒng)描述
古典的調(diào)節(jié)原理利用頻域法研究單輸入單輸出系統(tǒng).在時間域上,輸入輸出的
關(guān)系可以寫成
y(t)=Zt
0
g(t??)u(?)d?;(1.1)
其中u為系統(tǒng)的輸入,y為系統(tǒng)的輸出,都取值于實數(shù)域或復(fù)數(shù)域.系統(tǒng)(1.1)稱
為因果的,因為t時刻的系統(tǒng)輸出只依賴于t時刻以前的系統(tǒng)輸入.(1.1)兩邊取