让是分析半群的无穷小生成器,,上的有界线性算子X(X)众所周知和这样的话对于每个.
如果是一致有界的解析半群,其中是的预解集一个则可以定义分数幂对于,作为其域上的闭合线性算子此外,子空间在X(X)和表达式在中定义规范.如果表示空间被赋予了规范,则以下属性是众所周知的。
引理3.1([27])
-
(1)
让 ,然后 是巴纳赫空间.
-
(2)
如果 ,然后注射 是连续的.
-
(3)
对于每个
存在
这样的话
现在,我们提出问题的温和解决方案(1.1):
定义3.1一个X(X)-有价值的过程称为方程的温和解(1.1)如果
-
(i)
,
-
(ii)
,,
-
(iii)
用于任意,我们有
(3.1)
在本文中,我们将做出以下假设。
(H1)操作员一个是解析半群的无穷小生成元,,由上的有界线性运算符组成X(X)此外,还存在常量M(M)和这样,对于每一个不平等和保持。
(H2)存在有限的正常数,,以便函数满足以下Lipschitz条件:和不平等和有效。
(H3)功能克是-值,并且存在常量,,,这样对所有人来说和满足以下不等式:
-
(i)
;
-
(ii)
;
-
(iii)
.
(H4)功能在二次平均意义上是连续的:,平等
是真的。
(H5)功能满足.
(H6)功能是连续的并且存在有限的正常数,,这样对所有人来说和不平等和有效。
为了研究系统(1.1)的近似可控性,我们引入了以下线性微分系统:
(3.2)
与(3.2)相关的可控性运算符定义为
哪里和表示…的伴随词B类和S公司分别是。
让是终端状态下(1.1)的状态值T型,对应于控件u个和初始值φ.表示方式系统(1.1)在终端时间的可达集T型,其关闭于X(X)表示为.
定义3.2该系统(1.1)被称为在区间上近似可控如果.
引理3.2(请参见[19])
线性控制系统(3.2)在上几乎可以控制当且仅当强烈地作为.
引理3.3
对于任何
存在
这样的话
现在对任何人来说和,我们在下面的表格中定义了控制函数:
引理3.4 存在一个正实常数这样的话,为所有人,我们有
(3.3)
(3.4)
证明这个引理的证明类似于引理2.5的证明(参见[28]). □
定理3.1 假设(H1)-(H6)都很满意.然后,对于所有人,系统(1.1)有温和的溶液.
证明修复让我们考虑一下.
是的闭子集提供规范。对于任何,考虑操作员在定义如下:
(3.5)
这将表明,操作员有一个固定点。这个不动点就是方程的解(1.1).为了证明这个结果,我们将随后的证明分为两个步骤。
第1步:任意,让我们证明一下在间隔上是连续的在中-感觉。
让,其中,并让足够小。那么对于任何固定的,从Holder不等式和定理的假设中得出
因此,使用和勒贝格的支配收敛定理,我们得出结论,上述不等式的右边趋于零因此,我们得出结论在中从右侧连续。一个类似的参数表明,它从中的左侧开始也是连续的.因此持续打开在中-感觉。
第二步:现在,我们要展示一下是中的收缩映射和一些稍后指定。让,对于任何固定
根据Lipschitz特性和(f)结合Holder不等式,我们得到
因此
哪里
然后就有了这样的话和是上的收缩映射因此有一个唯一的不动点,这是方程的amild解(1.1)打开可以重复此过程,以将解决方案扩展到整个间隔在有限的多个步骤中。这就完成了这个过程。 □
定理3.2 假设(H1)-(H6)都很满意.进一步,如果功能正常 (f) 和 克 一致有界,和是紧凑的,然后是系统(1.1)大约可在上控制.
证明让是…的固定点利用随机Fubini定理,可以很容易地看出
根据以下假设(f)和克存在这样的话
(3.6)
为所有人。然后还有一个子序列,仍表示为弱收敛到,比如,在里面.
从上面的等式中,我们得到
另一方面,根据引理3.2,算子强烈地作为为所有人此外,因此,根据勒贝格主导的收敛理论意味着作为这给出了(1.1)的近似可控性。 □