论文部分内容阅读
梁结构是现实生活中一种非常常见的结构,对梁系统进行研究既具有意义深远的理论价值,又具有重要的工程背景和应用价值。梁作为复杂结构中最基本的单元,由于其特性相对比较简单,所以一直是现代控制理论的研究对象,许多相关的成果已经在航空航天、机器人学、桥梁建设等方面获得了广阔的应用。 本文主要运用HUM方法研究如下梁振动方程的边界精确可控性。φtt(x,t)+[η(x)φxx(x,t)]xx=0,0<x<L,t>0,(1)(其中η∈C2[0,L]且η(x)>0)边界条件φ(0,t)=0,φx(0,t)=v(t),φ(L,t)=φx(L,t)=0,(2)初始条件φ(x,0)=φ1(x)∈H2(0,L),φt(x,0)=φ2(x)∈L2(0,L)。该系统的精确可控性是指:对任意的T>0,找一个适当的Hilbert空间H,对于任意的初值φ1,φ2∈H,存在相应的控制函数v∈L2(0,T)使得(1)-(3)的解φ(x,t)满足φ(x,T)=φt(x,T)=0。Hilbert唯一性方法的基本思路是:首先,建立互为对偶的两个系统(4)-(5);从而得到两个系统在零时刻的状态空间的一一对应关系;最后,只需从这个映射的像解出其原像,就可得到相应的满足精确可控性的控制函数。{ψtt(x,t)+[η(x)ψxx(x,t)]xx=0,ψ(0,t)=ψx(0,t)=ψ(L,t)=ψx(L,t)=0,(4)ψ(x,0)=ψ1(x),ψt(x,0)=ψ2(x).以及{φtt(x,t)+[η(x)φx(x,t)]xx=0,φ(0,t)=φ(L,t)=φx(L,t)=0,φx(0,t)=ψxx(0,t),(5)φ(x,T)=0,φt(x,T)=0。基于上述思想,本文将(1)-(3)的精确可控性归结为如下可观测不等式的证明.p(φ1,φ2)2=/φ2xx(0,t)dt≥cTE0.(6)我们利用文献[12]中的定理证明了该不等式.从而得到该系统的精确可控性。