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无限视界下的最小能量:从静止状态到非静止状态。 (英语) Zbl 1478.93042号

摘要:我们研究非平稳状态物理中出现的非标准无限时域、无限维线性二次控制问题(参见示例[L.贝尔蒂尼等,J.Stat.Phys。116,编号1-4,831-841(2004年;Zbl 1142.82343号); J.Stat.物理。121,第5-6号,843-885(2005年;Zbl 1127.82034号)]):求出驱动给定稳态(上横线{x}=0)(在时间(t=-\infty))进入任意非稳态(x)(在时刻(t=0))的最小能量。这与文献中通常研究的零可控性相反(其中将一般状态\(x\)驱动到平衡状态\(\overline{x}=0\))。因此,与这个问题相关的代数Riccati方程(ARE)是非标准的,因为线性部分的符号与通常的符号相反,并且因为它的解本质上是无界的。因此,ARE的标准理论不适用。在我们的配套论文中研究了类似的有限视界问题【数学控制信号系统29,第4期,论文19,47页(2017;Zbl 1381.49032号)].这里,与本文类似,我们证明了与值函数相关联的线性自伴算子是上述ARE的解。此外,与[当地引文],我们证明了这样的解是最大解。第一个主要结果(定理5.8)是通过用合适的辅助有限时域问题(不同于[loc.cit.])。最后,在涉及算子交换的特殊情况下,我们刻画了ARE的所有解(定理6.5),并将其应用于Landau-Ginzburg模型。

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93个B05 可控性
93立方35 多变量系统、多维控制系统
93二氧化碳 控制理论中的线性系统
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参考文献:

[1] Da Prato,G。;Pritchard,A.J。;Zabczyk,J.,《关于最小能量问题》,SIAM J.控制优化。,29, 1, 209-221 (1991) ·Zbl 0744.93098号
[2] 冯,J。;Kurtz,T.,随机过程的大偏差。数学调查和专著(2006),AMS·Zbl 1113.60002号
[3] 贝尔蒂尼,L。;De Sole,A。;加布里埃利,D。;乔纳·拉西尼奥,G。;Landim,C.,不可逆过程稳态非平衡态的涨落,物理学。修订稿。,87,第040601条pp.(2001)
[4] 贝尔蒂尼,L。;德索莱,A。;加布里埃利,D。;乔纳·拉西尼奥,G。;兰迪姆,C.,平稳非平衡态的宏观涨落理论,J.Stat.Phys。,107, 635-675 (2002) ·Zbl 1031.82038号
[5] 贝尔蒂尼,L。;De Sole,A。;加布里埃利,D。;乔纳·拉西尼奥,G。;Landim,C.,边界驱动的简单排除过程的大偏差,数学。物理学。分析。地理。,6, 231-267 (2003) ·Zbl 1031.82039号
[6] 贝尔蒂尼,L。;De Sole,A。;加布里埃利,D。;乔纳·拉西尼奥,G。;Landim,C.,《稳态非平衡态的最小耗散原理》,J.Stat.Phys。,116, 831-841 (2004) ·Zbl 1142.82343号
[7] 贝尔蒂尼,L。;De Sole,A。;加布里埃利,D。;乔纳·拉西尼奥,G。;Landim,C.,Burgers方程在有界区间内的作用泛函和拟势,Comm.Pure。申请。数学。,64, 649-696 (2011) ·Zbl 1220.82079号
[8] 贝尔蒂尼,L。;加布里埃利,D。;Lebowitz,J.L.,热流随机模型的大偏差,J.Stat.Phys。,121843-885(2005年)·Zbl 1127.82034号
[9] Bensoussan,A。;Da Prato,G。;Delfour,M.C。;Mitter,S.K.,《无限维系统的表示与控制》(2007),Birkhäuser:Birkháuser Boston·Zbl 1117.93002号
[10] Priola,大肠杆菌。;Zabczyk,J.,能量为零的零可控性,SIAM J.控制优化。,42, 6, 1013-1032 (2003) ·Zbl 1050.93010号
[11] Moore,B.C.,《线性系统的主成分分析:可控性、可观测性和模型简化》,IEEE Trans。自动化。控制,26,1,17-32(1981)·Zbl 0464.93022号
[12] Scherpen,J.M.A.,《非线性系统平衡》,系统控制快报。,21, 2, 143-153 (1993) ·兹伯利0785.93042
[13] Acquistapace,P。;Gozzi,F.,有限视界线性系统的最小能量:非标准Riccati方程,数学。控制信号系统,29、19(2017)·Zbl 1381.49032号
[14] Zabczyk,J.,《数学控制理论:导论》(1995),Birkhäuser Verlag:Birkháuser Verlag Boston·Zbl 1123.93003号
[15] Da Prato,G。;Zabczyk,J.,无限维随机方程(1992),施普林格·Zbl 0761.60052号
[16] Carja,O.,无限维最小时间函数,SIAM J.Contr。乐观。,31, 5, 1103-1114 (1993) ·Zbl 0791.49031号
[17] Emirsajlow,Z.,《终端状态固定的无限维线性二次控制问题的反馈》,IMA J.Math。控制通知。,6, 1, 97-117 (1989) ·Zbl 0676.49012号
[18] 埃米尔萨伊洛,Z。;汤利,S.D.,《不确定系统和最小能量控制》,J.Appl。数学。计算。科学。,5, 3, 533-545 (1995) ·Zbl 0838.93037号
[19] F.戈齐。;Loreti,P.,最小时间函数和最小能量问题的正则性:线性情况,SIAM J.控制优化。,37, 4, 1195-1221 (1999) ·Zbl 0958.49014号
[20] 窗帘,R。;Pritchard,A.J.,无限维线性系统理论(1978),Springer·Zbl 0389.93001号
[21] 窗帘,R。;Zwart,H.,无限维系统理论导论(2020),施普林格·Zbl 1459.93001号
[22] 拉西卡,I。;Triggiani,R.,《偏微分方程的控制理论:连续和逼近理论》,第1部分(2000年),剑桥大学出版社·Zbl 0983.35032号
[23] 拉斯卡,I。;Triggiani,R.,偏微分方程的控制理论:连续和逼近理论。第2部分(2000),剑桥大学出版社·Zbl 0983.35032号
[24] 恩格尔,K.-J。;Nagel,R.,线性发展方程的单参数半群(1999),Springer
[25] Pazy,A.,线性算子半群及其在偏微分方程中的应用(1983),Springer-Verlag:Springer-Verlag New-York·兹伯利0516.47023
[26] 里德,M。;Simon,B.,《函数分析》(1980),学术出版社:伦敦学术出版社
[27] Fabbri,G。;F.戈齐。;Swiech,A.,无限维随机最优控制(2017),Springer·Zbl 1379.93001号
[28] A.,Lunardi,《插值理论》,(阿彭蒂,《Scuola Normale Superiore Di Pisa(Nuova Serie)》(2009年),《Edizioni della Normale:Edizioni-della Normane Pisa》)·Zbl 1171.41001号
[29] 兰卡斯特,P。;罗德曼,L.,《代数Riccati方程》(1995),牛津科学出版社,克拉伦登出版社:牛津科学出版社·Zbl 0836.15005号
[30] Willems,J.C.,最小二乘平稳最优控制与代数Riccati方程,IEEE Trans。自动化。控制,AC-16,621-634(1971)
[31] Reis,T。;Voigt,M.,微分代数系统的线性二次最优控制:具有零终端状态的无限时域问题,SIAM J.控制优化。,第7、3节,S.1567-1596(2019)·Zbl 1414.49041号
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