王紅雁
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院,山西太谷 030800)
在本文中主要討論下列梁方程系統(tǒng)
其中L是梁的長(zhǎng)度,上標(biāo)y″,yx表示關(guān)于t,x求偏導(dǎo)數(shù),R1表示實(shí)數(shù)集。
首先考慮(1)所對(duì)應(yīng)的齊次系統(tǒng)
的一些性質(zhì),從而得到了兩個(gè)系統(tǒng)在零時(shí)刻的狀態(tài)空間之間的一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系;最后從這映射的象解出其原象(即驗(yàn)證這一映射是滿射),由此得到了系統(tǒng)(1)的精確可控性。
定義1 問(wèn)題(1)是零精確可控的是指:給定T>0,若對(duì)任意(y0,y1)∈H-1[0,L]×H-3[0,L],存在一個(gè)相應(yīng)的控制v∈L2(0,T),使得系統(tǒng)(1)的解滿足:y(x,T)=0,y′(x,T)=0,x∈[0,T]。
定理 2 給定T >0,?c=c(T)>0,使得對(duì)于(u0,u1)∈Z×Z問(wèn)題(2)的解滿足下列不等式:因此有一個(gè)唯一的連續(xù)線性映射
使得 L(u0,u1)=uxx,?(u0,u1)∈Z × Z0。引入線性映射:
可以重新寫這個(gè)恒等式為下面的形式:
LS(u0,u1)=〈(y′(S),-y(S)),(u(S)u′(S))〉X′,X
定義 3 如果(y,y′)∈(R1;H-1[0,L]×H-3[0,L])且對(duì)于?S∈R1,(u0,u1)∈X 這一恒等映射 LS(u0,u1)=〈(y′(S),-y(S)),(u(S)u′(S))〉X′,X成立,則稱(y,y′)是系統(tǒng)(1)的一個(gè)解。
定理 4 給定(y0,y1)∈H-1[0,L]×H-3[0,L]且則系統(tǒng)(1)有一個(gè)唯一的解,而且線性映射(y0,y1,v)α(y,y′)連續(xù)。
證明 由 定理2知,對(duì)于每個(gè)固定S∈R1,線性形式 LS在 X =H3[0,L]×H1[0,L]中有界,而且可以得到線性映射(u(S),u(′S))α(u0,u1)是X=H3[0,L]×H1[0,L]到自身的同構(gòu)[2],因此線性映射
(u(S),u(′S))α L(Su0,u1)
接下來(lái)證明函數(shù)
在每個(gè)有界區(qū)間上有界的。即證明對(duì)于每個(gè)有界區(qū)間 I且 S∈I,有
其中 c(I)由 S,v,y0,y1決定。
事實(shí)上,選擇(u0,u1)∈X,引入下面的簡(jiǎn)寫符號(hào):
若(y0,y1)∈H-1[0,L]× H-3[0,L],且 v ∈(R1),使得 v( 0)=0 則系統(tǒng)(1)有一個(gè)正則解
y∈C(R1;H-[10,L])∩C1(R1;H-[30,L]),特別地有(y,y′)∈C(R1;H-[10,L]×H-3[0,L])。因?yàn)?/p>
在C(R1;H-1[0,L]×H-3[0,L])中稠,由
得出
(y,y′)∈C(R1;H-1[0,L]×H-3[0,L])在一般情形也成立。由知線性映射(y0,y1,v)α(y,y′)。
且系統(tǒng)(1)的解滿足
y(T)=0,y′(T)=0。
次系統(tǒng)(2)則下列系統(tǒng)
有一個(gè)唯一的解。由定理2,定理4得到Λ(u0,u1)=(y′(0),-y(0))。
[1]張恭慶,林源渠.泛函分析講義[M].北京:北京大學(xué)出版社,2004.
[2]Komornik V.Exact controllability and stabilization[M].Paris:Chichester,1994.