王永兴;托马斯·兰纳;托马斯·伊莱特。;夏、燕;内塔·科恩 Cosserat杆位移跟踪的单片最优控制方法及其在重建中的应用秀丽线虫移动。 （英语） Zbl 1515.74033号 计算。机械。 71，第3号，409-432（2023）. 摘要：本文考虑了Cosserat杆的一个反问题，其中我们只有杆的中心线位置，我们必须解决外力和扭矩以及中心线横截面的方向。我们将逆问题表述为一个最优控制问题，以中心线的位置为目标函数，以外力和转矩为控制变量，对方向进行有意义的调整。提出了一种整体隐式数值格式，即以完全耦合的方式求解原始方程和伴随方程，并将控制偏微分方程的所有非线性系数更新为当前状态变量。根据外力和扭矩确定杆配置的正向公式首先通过数值基准进行验证；然后利用正演模拟的数据测试反问题的可解性和稳定性。提出的最优控制方法是通过重建棒的横截面方向，通过成像协议捕获其中心线。作为一个案例研究，我们以线虫的运动为例，秀丽隐杆线虫在本研究中，我们获取其中心线的实验室数据，并推断其横截面方向（肌肉位置），控制力和扭矩被解释为反作用力，由秀丽线虫“肌肉，来自周围的液体。因此，该方法结合数学模型和实验室数据来研究秀丽线虫这让我们深入了解了蠕虫的潜在解剖方向，而不仅仅是通过实验室数据可以观察到的。本文补充了几句话，解释了该模型的理论和技术细节。 引用于1文件 MSC公司： 74小时75 动力学固体力学中的反问题 74K10型 杆（梁、柱、轴、拱、环等） 74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用 74升15 生物力学固体力学 92立方厘米10 生物力学 关键词：Cosserat棒;有限元法;反问题;最优化问题;蠕虫运动模型 软件：CoRdE公司;自由Fem++ PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{Y.Wang}等人，计算。机械。71，编号3，409-432（2023；兹bl 1515.74033） 全文： 内政部 OA许可证 参考文献： [1] 阿贝格尔，F。；Temam，R.，《流体力学中的一些控制问题》，《理论计算流体动力学》，1，6，303-325（1990）·Zbl 0708.76106号 ·doi:10.1007/BF00271794 [2] Antman SS（2005）非线性弹性问题。弹性非线性问题pp 513-584·邮编1098.74001 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