半线性抛物最优控制问题全离散插值系数有限元方法的收敛性分析

本文考虑全离散插值系数有限元方法求解半线性抛物最优控制问题,其中控制变量用分片常数函数逼近,状态变量和对偶状态变量用分片线性函数逼近.对于方程中的半线性项,先用插值系数技巧处理,再用牛顿迭代法求解.通过引入一些辅助变量和投影算子,并利用有限元空间的逼近性质,得到半线性抛物最优控制问题插值系数有限元方法的收敛性结果;数值算例结果验证了理论结果的正确性.

抛物型最优控制问题的全离散Crank-Nicolson有限元法

针对具有积分控制约束的抛物型最优控制问题,提出了一种基于Crank-Nicolson格式的全离散有限元法.使用分段线性有限元对状态进行空间离散,采用Crank-Nicolson格式进行时间离散,对控制变量采用分段线性近似,从而得到离散的最优性系统.证明了状态变量、伴随状态变量和控制变量的误差估计,并通过数值算例验证理论结果.

一类非线性抛物最优控制问题的有限元误差估计

该文对一类非线性抛物最优控制问题给出了有限元逼近格式,并讨论了两种不同类型的控制约束集.文中对状态和伴随状态变量采用了线性连续函数离散,而控制变量则由分片常函数近似.得到了控制和状态逼近的先验误差估计■(h_U+h+k),这里h_U与h分别表示控制和状态的空间网格步长,k表示时间步长.数值试验表明了算法的有效性.

半线性抛物型方程反问题的最优控制

本文研究半线性抛物型方程确定未知系数 a(x)的反问题.我们考虑泛函,其中 U(x,t,a)是初边值问题的解,U~*(x,t),a~*(x)是观测数据,寻求 a=a_0使得 J(a_0)≤J(a)对于任何元素 a 成立,这样的问题称为反问题的最优控制,利用能量不等式,证明了一个存在性定理.

非线性抛物最优控制问题插值系数混合有限元解的先验误差估计

采用插值系数的思想去处理方程中的非线性项,建立了非线性抛物最优控制问题插值系数混合有限元的离散格式,对状态方程和对偶状态方程利用最低阶的Raviart-Thomas混合有限元逼近,控制变量利用分片常函数逼近,应用一些偏微分方程混合有限元的误差估计结果,得到状态变量和控制变量逼近解的最优阶先验误差估计.

一类非线性非局部抛物问题的类Wilson非协调元分析

主要研究在半离散格式下一类非线性非局部抛物问题的类Wilson非协调元逼近.当问题的精确解u∈H^(3)(Ω)时,利用该单元相容误差在能量范数意义下可达到O(h^(2))阶(比其插值误差高一阶)的特殊性质,采用关于时间t的导数转移技巧,并结合双线性元的高精度分析和插值后处理技巧,得到了超逼近性质和整体超收敛结果.

任意维数半线性拟抛物方程的初边值问题

研究任意维数的半线性拟抛物方程u1-Δu1=f(u)的初边值问题,设f∈C1,f(u)上方有界,且满足|f(u)|≤A |u|γ+B,1≤γ,<∞,n=4;1≤γ≤n/n-4,n>4则对任一T>0,问题存在唯一整体强解u(x,t)∈W1,∞(0,T;H2(Ω)∩ H01(Ω)).本文从实质上大大改进了已有结果.

奇异半线性抛物方程初值问题解的存在性与不存在性,Blow-up问题及解的无限增长性

该文研究一类奇异半线性抛物方程初值问题的非负局部解存在与不存在的条件，解的BloW-Up问题及当t时解的无限增长性．

一个半线性抛物型方程组的Cauchy问题

本文考虑如下方程组的Cauchy问题 在初值及情形下,分别证明了问题(1)(2)整体古典解及广义解的存在唯一性。

一类半线性抛物方程非局部问题的整体解

在运用有关局部可解性和比较原理的基础上,对一类带有非局部非线性源项的半线性抛物方程初边值问题进行了推广,通过构造一个特殊的整体上解,证明了当初值充分小时解是整体存在的.

分布控制中一类半线性抛物方程的差分格式

本文讨论了在分布控制中出现的一类半线性抛物方程的有限差分方法.构造了一个线性化隐式差分格式.证明了差分格式解的存在唯一性、收敛性和无条件稳定性.并给出了L2和L∞范数意义下的收敛阶数为O(h2+τ2).数值例子验证了理论分析结果.

解半线性抛物问题的瀑布型多重网格法

对半线性抛物问题首次构造了瀑布型多重网格算法,并证明了若干个对该算法的收敛性证明和工作量估计起到关键作用的基础性命题,其中最重要的是关于带参数的半线性椭圆方程的新的先验估计.

半线性抛物问题的一类三次有限体积元方法

为得到一维半线性抛物方程混合初边值问题的数值解,采用有限体积元方法,提出一种基于插值导数超收敛点的一类三次有限体积元全离散格式,并给出误差估计,证明了格式在时间和空间方向分别有2阶和4阶收敛精度.通过具体数值算例验证了理论分析的正确性和格式的有效性.结果表明:该格式计算效果良好,是一种有效的格式.

半线性抛物问题基于应力佳点的一类二次有限体积元方法

针对半线性抛物混合初边值问题,给出了一种基于应力佳点的二次有限体积元格式,并证明了格式的收敛性.具体算例表明该格式计算效果良好.

一类半线性抛物边值问题的最大值原理

文中构造了一类具有 Dirichlet或 Neumann边界条件的半线性抛物方程 u,t=Δu+ f( x,u,q,t) ( q=| u| 2 )的解的一个辅助函数 ,对其使用 Hopf最大值原理和黎曼几何理论 ,从而获得了该函数的最大值原理 ,据此原理获得了梯度 q和解

半线性抛物问题高效有限体积元法

本文研究了一类半线性抛物方程的有限体积元全离散格式。首先在空间上以插值系数线性有限体积元进行半离散,得到关于时间的一阶非线性常微分方程组的初值问题,然后在时间上采用向后差分方法得到全离散格式。其次讨论了该全离散格式的稳定性和收敛性。最后给出了一个数值例子说明所研究方法的高效性。

一类非线性抛物最优控制问题的Crank-Nicolson有限元近似格式误差分析

本文对一类非线性抛物最优控制问题给出了Crank-Nicolson有限元近似格式。对于状态y和伴随状态变量p采用线性协调有限元离散,对控制变量u采用分片常数近似;得到了控制和状态变量近似的先验误差估计O(h + hu + (∆t)2),为验证算法的有效性给出了数值算例。

解半线性抛物问题的瀑布型多重网格法的最优性

将瀑布型多重网格法推广到半线性抛物问题,证明了以Richardson迭代为光滑子时二维半线性抛物型边值问题的瀑布型多重网格法在能量范数下可获得最优收敛阶,同时分析了计算工作量,得到工作量的最优性或拟最优性.

一类半线性抛物型方程的爆破问题

运用Hopf最大值原理,讨论了一类具有Dirichlet边界条件的半线性抛物型方程解的爆破问题.获得了整体解的不存在性定理和爆破时刻的上界以及非整体解的爆破率的上估计.

一类半线性抛物方程的非局部源问题

考虑一类非局部源的半线性抛物方程组,其解在适当的条件下在有限时刻爆破。