一类反应扩散方程的边界控制

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考虑了一类参数与时间和空间相关的反应扩散系统的正定问题.该系统既包含了反应、对流、扩散等项,又含有关于空间的积分项,其中纽曼边界条件是根据热传导中的傅里叶定律所得.该系统可以表征燃烧过程等化学变化,其中积分项表明该系统关于空间具有记忆性.  根据偏微分方程的反步控制法,通过选择核函数,建立一个可逆的Volterra型积分变换,将原系统变换到一个预先选择的稳定的目标系统.根据所需满足的目标系统的边界条件,得到设计所要的控制输入.所选的核方程难以求出显示解.为此,需要证明核方程解的存在性.利用偏微分方程特征线,将核方程转换为一个积分方程,再利用逐次逼近法和数学归纳法,证明了核方程在假设条件下解的存在性.根据Volterra型积分变换及其逆变换的有界性,利用Lyapunov函数,证明了闭环系统是指数稳定的.利用数值分析等知识,论文给出了闭环系统和核方程所对应的离散方程,通过编程实现了对闭环系统的仿真,绘制出了其相关图像.仿真的结果表明与理论推导一致.  与已有的成果相比,论文考虑了一类更广、更复杂的反应扩散系统.
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