广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理

探讨了广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理。首先,基于Caputo分数阶导数提出广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题,并运用分数阶变分方法得到了广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题的极值条件。然后,运用分数阶微积分和分数阶变分方法讨论了泛函在无穷小变换群作用下的不变性,分别给出了其时间不变和时间变化情况下的分数阶最优控制问题的Noether定理。最后,应用实例显示方法的有效性。

一种Birkhoff形式下结构动响应问题的保辛中点格式

结构动响应预测是结构设计的基础,是结构振动控制、载荷识别的前提。本文在辛体系下针对结构动响应问题,提出了一种Birkhoff形式下的保辛中点格式。首先引入状态变量,并基于摄动方法将结构动响应方程转化为线性自治Birkhoff方程的形式,进一步利用中心差分推导出线性自治Birkhoff方程的中点格式,其证明是保辛的。该格式不要求Birkhoff方程系数矩阵非奇异,因此适用于奇数维系统。两个不同数值算例的结果充分验证了本文方法的卓越性,也凸显了相对于传统算法在计算精确度和稳定性方面的明显优势。

光滑Banach空间中Birkhoff正交组的性质

参考内积空间中正交组的定义,在有限维实Banach空间中引入了Birkhoff正交组的概念,并围绕光滑的Banach空间中是否存在所含元素个数超过空间维数的Birkhoff正交组这一问题展开研究。证明了二维光滑的Banach空间中不存在所含元素个数超过空间维数的Birkhoff正交组;三维及以上的光滑Banach空间中不存在所含元素个数超过空间维数且所含元素均为左(右)对称点的Birkhoff正交组。表明了若n(≥3)维光滑的Banach空间中存在Birkhoff正交组A={x_(1),x_(2),…,x_(n),x_(n+1)},则A必不满足以下两个条件:(1)对A中任意一点x_(m)有x_(m)⊥B_(x)_(i)(∀i≠m);(2)对A中任意一点x_(m)有x_(i)⊥_(B)x_(m)(∀i≠m)。

紧算子的Birkhoff-James正交性

研究赋范线性空间上有界线性算子的Birkhoff-James正交性,给出了自反空间上2个紧算子Birkhoff-James正交的一个充分必要条件.

高阶Maggi方程的Birkhoff化及其辛算法

针对非完整系统的高阶Maggi方程,在满足一定的条件时,可以对其进行Birkhoff化.通过构造生成函数,利用Birkhoff广义辛算法对其进行数值仿真.仿真结果和传统的Runge-Kutta算法结果相比较,Birkhoff广义辛算法在长期跟踪后更加准确.

OPTIMAL BIRKHOFF INTERPOLATION AND BIRKHOFF NUMBERS IN SOME FUNCTION SPACES

This paper investigates the optimal Birkhoff interpolation and Birkhoff numbers of some function spaces in space L∞[-1,1]and weighted spaces Lp,ω[-1,1],1≤p<∞,with w being a continuous integrable weight function in(-1,1).We proved that the Lagrange interpolation algorithms based on the zeros of some polynomials are optimal.We also show that the Lagrange interpolation algorithms based on the zeros of some polynomials are optimal when the function values of the two endpoints are included in the interpolation systems.

分数阶广义Birkhoff系统的Mei对称性及其守恒量

研究分数阶广义Birkhoff系统的对称性和守恒律.首先,根据分数阶广义Pfaff-Birkhoff原理,建立分数阶广义Birkhoff系统的运动微分方程;其次,基于动力学函数在经历群的无限小变换后仍然满足原方程的不变性,给出分数阶广义Birkhoff系统的Mei对称性的定义和判据方程;再次,建立并证明该系统的Mei对称性定理,给出分数阶Mei守恒量.整数阶广义Birkhoff系统、分数阶Birkhoff系统和分数阶Hamilton系统Mei对称性定理是其特例,最后举例以说明定理的应用.

广义BIRKHOFF求积公式的存在性

本文讨论了广义Birkhoff求积公式的存在性及其相关的问题。主要工具是拓扑学中的一个重要定理。

基于El-Nabulsi动力学模型的Birkhoff力学

El-Nabulsi在研究非保守系统的动力学建模时,提出了三种类分数阶变分方法,即:基于Riemann-Liouville分数阶积分的变分问题,基于按指数律拓展的分数阶积分的变分问题和基于按周期函数律拓展的分数阶积分的变分问题。将上述三种El-Nabulsi动力学模型拓展到Birkhoff系统,建立了El-Nabulsi-Pfaff变分问题,导出了ElNabulsi-Pfaff-Birkhoff-d’Alembert原理和El-Nabulsi-Birkhoff方程。文末,举例说明结果的应用。

相对论Birkhoff系统的形式不变性与Noether守恒量

研究相对论Birkhoff系统的形式不变性,寻求系统的守恒量。在群的无限小变换下,给出相对论Birkhoff系统的形式不变性的定义和判剧。基于相对论Pfaff-Birkhoff-D’Alembert原理在群的无限小变换下的变形形式,建立相对论Birkhoff系统的Noether对称性理论。通过研究形式不变性与Noether对称性之间的关系,得到相对论Birkhoff系统的守恒量。研究结果表明:在一定的条件下,相对论Birkhoff系统的形式不变性导致Noether对称性的守恒量。

基于Riemann-Liouville导数的分数阶Pfaff-Birkhoff原理和分数阶Birkhoff方程

研究分数阶Pfaff-Birkhoff变分问题。列写出Riemann-Liouville分数阶导数的定义及其有关性质。建立了基于Riemann-Liuville分数阶导数的分数阶Pfaff-Birkhoff原理,并由分数阶Pfaff-Birkhoff原理推导出了分数阶Birkhoff方程及其横截性条件。研究表明:整数阶Pfaff-Birkhoff原理和Birkhoff方程是本文结果的特例。文末举例说明结果的应用。

关于Birkhoff逆问题中Santilli方法的研究

研究构造Birkhoff动力学函数的Santilli方法.首先,基于Cauchy-Kovalevskaya型方程解的存在性定理,采用反证法证明自治系统总有自治Birkhoff表示;其次,给出更简洁的方法证明Santilli第二方法可以被简化;找到Santilli第三方法中所隐含的一种等量关系,提出改进的Santilli第三方法,并研究该方法的MATLAB程序化计算;最后,总结全文并对结果进行讨论.

Birkhoff系统的Hamilton化

研究了Birkhoff系统的Hamilton化问题.提出了Birkhoff系统变换为Hamilton系统的新方法和对应的条件,给出了利用规范变换和变量变换来构造Birkhoff系统的Hamilton函数的途径,指出了所有2阶规则的Birkhoff系统都可以Hamilton化.举例说明结果的应用.

相对论性Birkhoff方程的几何理论

定义相对论性Pfaff作用量 ,给出相对论性Pfaff_Birkhoff原理和相对论性Birkhoff方程 ,研究相对论性Birkhoff方程的几何描述 ,给出相对论性Birkhoff方程的恰当特性以及相对论性Birkhoff方程在R×T M上的形式 .研究相对论性Birkhoff方程的全局处理 ,给出自治形式、半自治形式以及一般形式的相对论性Birkhoff方程的全局特性 ,并给出相对论性Birkhoff方程的能量变化的几何特性 .

转动系统相对论性动力学方程的Birkhoff表示

给出转动力学系统的相对论性ＰｆａｆｆＢｉｒｋｈｏｆｆ 原理和Ｂｉｒｋｈｏｆｆ 方程．证明：相对论性完整保守转动力学系统可以直接纳入相对论性转动Ｂｉｒｋｈｏｆｆ 系统动力学；一般相对论性完整转动力学系统先将运动方程表成显形式，然后实行Ｂｉｒｋｈｏｆｆ 化．并给出应用实例．

Birkhoff动力学函数成为约束系统第一积分的判别方法

基于Birkhoff动力学函数包含系统全部运动信息的观点,借鉴Hamilton系统导出第一积分的思路,结合自治、半自治Birkhoff方程的定义和Birkhoff张量反对称性的特点,研究判别给定Birkhoff动力学函数是否是系统第一积分的方法.主要结论包括:证明自治系统的Birkhoff函数必是系统的第一积分,而半自治系统的Birkhoff函数一定不是系统的第一积分;针对非自治Birkhoff系统,导出循环积分、类循环积分以及Hojman积分,并讨论积分之间的关系.最后,通过两个例子来说明结论的具体应用.

一种求解Birkhoff动力学函数和Lagrange函数的简化方法

研究Birkhoff动力学函数和Lagrange函数的简化求解方法.Santilli第二方法作为Birkhoff动力学函数的经典构造方法,其计算公式中隐含的冗余项长期以来被人们所忽视.通过具体证明消去这一冗余项,得到"简化的Santilli第二方法",并由此认识到:通过求解Birkhoff动力学函数来确定Birkhoff方程等同于确定它的辛矩阵.这种观点为Birkhoff动力学函数的求解提供了新视角.最后,将简化方法得到的推论应用于Lagrange逆问题,得到求解Lagrange函数的简化方法.

基于Caputo导数的分数阶Pfaff-Birkhoff原理和Birkhoff方程（英文）

研究了在Caputo分数阶导数下的分数阶Pfaff-Birkhoff变分问题.首先给出了Caputo分数阶导数的定义,以及相应的分部积分公式和交换关系,其次建立了分数阶Pfaff-Birkhoff原理和分数阶Birkhoff方程,最后举例说明结果的应用.

一类Birkhoff型2-周期三角和仿三角插值(英文)

本文讨论了2π周期和反周期函数在等距结点上的一类Birkhoff型2-周期三角和仿三角插值问题,给出了此问题有解的充要条件,并构造出插值基。

分数阶Birkhoff系统的广义正则变换

研究给出Caputo导数下分数阶Birkhoff系统的分数阶广义正则变换。首先,基于Cuputo导数下分数阶Pfaff-Birkhoff原理,导出分数阶Birkhoff方程,建立构造广义正则变换的基本恒等式。其次,根据母函数含有新、旧变量的情况,提出分数阶Birkhoff系统的4类母函数,并导出相应的4种基本形式的分数阶广义正则变换。再次,给出分数阶Hamilton系统的分数阶正则变换。最后给出若干有趣的算例。