随机椭圆最优控制问题的随机配置方法

本文讨论求解随机系数泊松方程约束最优控制问题的有效数值方法.通过应用有限元方法和随机配置法,将原最优控制问题离散转化为最优化问题,再利用交替方向乘子法求解最优化问题.之后,对所提出的算法进行了收敛性分析,并通过数值实验验证了算法的有效性.     

竞争型反应扩散方程的正解与时间最优控制

本文研究了一类竞争型反应扩散方程的时间最优控制问题的存在性问题.利用上下解的方法,得到了反应扩散方程正解的存在性.利用Kakutani不动点定理,证明了反应扩散方程关于正轨迹的局部精确能控性,并据此证明了时间最优控制的存在性.     

球形传递装置的药物非线性扩散优化控制模型及算法

本文主要是针对生物与化学等学科所涉及的反映扩散方程反应扩散系数问题,首先利用离散的方法得到极坐标下的球形传递装置非线性扩散的最优控制模型.然后利用迭代的方法,并最终通过最小二乘法估计该模型的非线性反应扩散系数.最后,给出相应的算法并以数值实验说明了本文所研究的模型与算法在球形传递装置中具有有效性.     

考虑污染和种内关系的种群扩散最优控制模型

针对污染和种内关系均影响细菌种群扩散这一管理生态学问题,本文建立了基于非线性拟抛物方程的最优控制模型,将外界环境向细菌种群输入的毒素率作为控制变量,运用控制理论和方法探讨污染和种内关系双重影响下种群扩散系统的最优控制问题。利用Schauder不动点定理证明了该种群扩散系统的适定性;同时,通过建立新的Carleman型估计,给出了容许控制和最优控制的存在性。最后,通过数值算例分析了理论推导的结果,在算例中都找到一对时间最优控制,验证了种群扩散系统最优控制模型的有效性。该研究结果对现代传染病预防具有借鉴意义,也为有效控制瘟疫的爆发和流行提供理论参考。     

一类非线性奇异最优控制问题的离散解法

本文研究非线性奇异最优控制问题的离散解法。利用在每个“小”时间区间上的积分形式来刻画奇异最优控制的特征,并构造了求解问题的差分方程,同时建立预估、校正格式给出了最优控制近似解的计算方法。     

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.     

非光滑最优控制问题的一种数值解法

针对非光滑最优控制问题提出一种分段数值解法.首先对问题进行全局拟谱离散,然后选取分点,将时间区域进行剖分,在每段区域上对问题进行离散,离散过程采用Chebyshev-Legendre拟谱方法,可以有效借助快速Legendre变换提高算法的运算效率,比现有算法在很大程度上节省了计算时间.给出了相关的理论分析,数值结果表明方法的高精度和有效性.     

在跳跃扩散模型下带延迟和错误定价的超额损失再保险和投资的最优化问题（英文）

本文研究了在跳跃扩散模型下带延迟和错误定价的超额损失再保险和投资的最优化问题.利用随机控制理论,求解扩展的HJB方程,推导出均衡再保险投资策略和相应的均衡值函数.最后,介绍模型和结果的一些特殊情况,并为其结果提供了一些数值分析.     

污染环境中具有年龄结构的非线性时变种群扩散系统的最优控制

本文研究污染环境中具有年龄结构的非线性时变种群扩散系统的最优控制问题.利用不动点定理得到该系统非负解的存在性和唯一性.利用极小化序列及紧性证明最优控制的存在性.利用法锥性质,得到最优控制的必要性条件.     

具有点态控制约束热方程的时间与范数最优控制问题的等价性

本文研究了具有点态控制热方程的等价性问题.利用变分法分析时间最优控制的唯一性,能控性以及范数最优控制的特征,获得了具有点态控制约束热方程的时间与范数最优控制问题之间的等价性,推广了现有文献的结果.     

具有点态控制约束热方程的时间与范数最优控制问题的等价性（英文）

本文研究了具有点态控制热方程的等价性问题.利用变分法分析时间最优控制的唯一性,能控性以及范数最优控制的特征,获得了具有点态控制约束热方程的时间与范数最优控制问题之间的等价性,推广了现有文献的结果.     

二维半线性反应扩散方程的交替方向隐格式

本文研究一类二维半线性反应扩散方程的差分方法.构造了一个二层线性化交替方向隐格式.利用离散能量估计方法证明了差分格式解的存在唯一性、差分格式在离散H~1模下的二阶收敛性和稳定性.最后给出两个数值例子验证了理论分析结果.     

椭圆最优控制问题分裂正定混合有限元方法的超收敛性分析

首先利用变分原理和最优化理论得到了原问题的等价最优性条件；其次构造了椭圆最优控制问题分裂正定混合有限元方法的逼近格式；再次通过引入一些重要的中间变量和投影算子，并利用投影算子的相关性质，结合分裂正定混合有限元本身的逼近结果，得到了椭圆最优控制问题分裂正定混合有限元方法的超收敛性；最后数值实验结果验证了所得理论结果的正确性.     

非定常资产发展方程的最优控制分析

讨论了一类非定常非线性的资产发展方程中资产积累率的最优控制问题,利用泛函分析和积分方程理论,得到了最优解的存在唯一性.     

京津地区跨界空气污染问题研究

利用拟合有限体积法研究京津地区跨界空气污染问题,提出碳排放交易条件下的随机微分博弈模型,利用随机最优控制理论推导出合作博弈模型的哈密顿-雅可比-贝尔曼方程,并利用京津地区数据实证分析了算法的实用性和有效性.     

污染环境中具有尺度结构的周期种群系统的最优控制

本文研究污染环境中具有尺度结构的周期种群系统的最优控制问题.首先,利用积分方程及算子理论证明非负解的存在唯一性,接着利用Mazur定理确定最优策略的存在性,又借助切锥法锥的技巧,导出控制问题的最优条件.     

一类带停时的奇异型随机控制问题的研究

以随机分析的知识和最优控制理论为基础,讨论了一类带停时的奇异型随机控制的折扣费用模型,在原模型的状态过程的基础上添加了漂移因子和扩散因子,并在λ＜δα的情况下讨论了该问题相应的变分方程的解,给出了此随机控制问题的最优策略,即最优控制和最优停时,并且证明了变分方程的解即为最优费用函数.     

具非线性控制变量的非自治松驰系统时间最优追踪控制问题中的若干结果

本文讨论了一类广义非自治离散松驰系统的时间最优控制问题，将R^n中点曲线的目标约束推广为凸集值函数的超曲线约束．在证明了松驰系统与原系统可达集相等的基础上，得到了最优控制的存在性．由凸集分离定理及终端时间闺值函数方程，我们获得了最大值原理及最优控制时间的确定方法．较之Hamilton方法，本文的条件更一般．离散松驰系统的相关结论可以用于分散控制．     

一类具有加权总规模的非线性种群扩散系统的最优控制

讨论了一类与年龄相关的非线性种群扩散系统的最优控制问题,其生死率依赖于个体年龄和加权总规模.利用不动点原理确立了系统的适定性,借助于法锥概念得到了控制问题最优解存在的必要条件.这些结果可为种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供理论基础.     

有两种可修复方法的复杂可修复系统的最优控制

研究了具有两种可修复方法的复杂可修复系统的最优控制问题,首先将此类系统方程转化为对应的Volterra积分方程的形式,然后利用算子半群理论证明了系统解的存在唯一性,再利用范数指标函数作为衡量控制变量的标准,研究有此类系统的最优控制问题,证明了对应的最优控制问题的解的存在唯一性.