Lie-Poisson框架下一个Hamilton系统的可积性

研究一个3×3形式的特征值问题的非线性化,证明了3×3特征值问题的非线性化是具有Lie-Poisson结构的Poisson流形上的广义Hamilton系统.进一步,利用母函数法给出其可积性的证明.     

一个拓展的AKNS族及其3-Hamilton对偶(英文)

首先研究了基于Kac-Moody代数sl(2,C[λ~(-1),λ)获得一类新的谱问题.得到的谱问题可以视为AKNS谱问题的一个推广,由此可以引出耦合Burgers方程族.作为该方程族的可积特征得到了多Hamilton结构、无穷多对称和守恒律.耦合Burgers方程具有两个局部的Hamilton算子,基于此,给出3个相容的Hamilton算子并且得到一个耦合Burgers方程的3-Hamilton对偶系统.此外,建立了一个联系所研究的谱问题与AKNS谱问题的规范变换,基于该变换还讨论了Burgers方程族与一个约化的AKNS方程族的关系.     

广义系统的Hamilton矩阵与H\-2代数Riccati方程的稳定化解

研究线性连续广义系统的Hamilton矩阵及H\-2代数Riccati方程.　提出一个标准的广义H\-2代数Riccati方程及对应的Hamilton矩阵，给出该Hamilton矩阵的几个重要性质. 在此基础上，得到该广义H\-2代数Riccati方程的稳定化解存在的一个充分条件并给出求解方法.此条件具有一般性, 主要定理是正常系统相应结果的推广.     

无限维Hamilton系统中的一些Hamilton算子

§1.引言 在有限维与无限维Hamilton系统的研究中,对Hamilton算子的研究是其重要的一个方面. 我们已知从线性特征值问题:     

约束Hamilton系统的Lie对称性及其在场论中的应用

研究了约束Hamilton系统的Lie对称性,得到了场论系统的守恒量.首先给出约束Hamilton系统的正则运动方程和固有约束方程;其次构建了约束Hamilton 系统的Lie对称性确定方程和结构方程;然后给出了约束Hamilton系统的Lie守恒定理和守恒量;最后研究了复标量场与Chern-Simons项耦合系统的Lie对称性和另外一个例子以说明此方法在场论中的应用.     

约束Hamilton系统的积分因子和守恒量及其在场论中的应用

在约束Hamilton系统的研究中,场论系统一直是重要且难度大的一部分.近年来,场论系统已经成为一个热门的研究领域.论文基于积分因子方法给出了构造场论系统守恒量的一般性方法.首先,构造了约束Hamilton系统的广义Hamilton正则方程;其次,给出了场论系统积分因子的定义和守恒定理;然后,建立了场论系统的广义Killing方程,从而导出系统的积分因子和守恒量;最后,给出了几个场论中的例子以说明这种方法的可行性和有效性.显然,与Noether对称性理论和Lie对称性理论相比较,这种方法具有步骤清晰,计算简便,限制条件少等优点.     

Hille-Yosida定理在一类无穷维Hamiltion系统中的应用

应用Hille-Yosida定理研究了无穷维Hamilton算子,得到了一个无穷维Hamilton系统初值问题解的存在性定理,并把结果应用在由一类双曲型偏微分方程导出的无穷维Hamilton系统中,给出了此类无穷维Hamilton系统解的存在性定理.     

求解Hamilton约束的新算法

利用吴方法对多项式类型带约束的Hamilton系统作了研究.给出了判断系统是否正则的一个新算法.对于正则系统,可以得到Hamilton函数和运动方程,而对退化的系统给出了两个求解约束的新算法,得到带约束的Hamilton函数和运动方程.利用符号计算软件,这几个算法都可以在计算机上实现.     

辛映射与Hamilton控制系统

给定等价辛流形 ,即辛同态或形变等价的辛流形 ,研究了建立在这些辛流形上的Hamilton控制系统之间的一些性质的联系 ,诸如 (局部 )能观测性 ,强可接近性 ,(拟 )极小性等 .而且 ,利用Cort啨ｓ介绍的 (弱 )外等价系统的概念 ,给出使得两个Hamilton控制系统是辛同态的一个充分条件     

无限维Hamilton系统稳态解的保结构算法

基于Hamilton变分原理和Bridges意义下的多辛积分理论,提出了保持无穷维Hamilton系统稳态解能流通量和动量通量的保结构分析方法.针对复杂的无穷维Hamilton系统的多辛对称形式,首先讨论了其稳态解所满足的对称形式的守恒律问题;随后,以一个典型的无穷维Hamilton系统——Zufiria方程为例,采用box离散格式,模拟了其稳态解,并验证了算法的保结构性能.研究结果显示:采用保结构算法能够较好地模拟无穷维Hamilton系统的稳态解,并保持了无穷维Hamilton系统稳态解的能流通量和动量通量两个重要力学参量.这一研究结果将为复杂无穷维Hamilton系统稳态解的数值分析提供新的途径.     

广义Broer-Kaup-Kupershmidt孤子方程的拟周期解

该文从新谱问题出发,得到一个新的(2+1)-维广义Broer-Kaup-Kupershmidt孤子方程在Lax对非线性化下被分解成可积的常微分方程.接着,给出了一个有限维Hamilton系统并且证明在Liouville意义下是完全可积的.通过引进Abel-Jacobi坐标把Hamilton流进行了拉直,借助Riemannθ函数得到了(2+1)-维Broer-Kaup-Kupershmidt孤子方程的拟周期解.     

Sine-Gordon方程的高阶保能量算法

正1引言具有能量守恒、辛结构等固有特性的Hamilton系统被广泛地用于描述各种物理现象,并在自然界中具有普遍性.构造保持Hamil‘ton系统的固有特性的数值算法,对于正确求解Hamilton系统具有重要的意义.冯康院士及其研究小组提出了保持Hamilton系统辛结构的辛几何算法~([1-3]),辛几何算法凭借其优异的稳定性和长时间计算能力.被广泛应用于孤立子方程,流体力学和量子系统等的计算中~([4-5]).然而,向后误差分析表明~([6-7]),辛算法只能近似保持:Hamilton系统能量守恒特性.     

一个非 Hamilton 系统次谐的稳定性

在文[1,2]中,我们已用 Melnikov 方法研究了非 Hamilton 系统的马蹄和次谐的存在性及次谐分叉.现在,我们接着讨论另一个问题:非 Hamilton 系统次谐的稳定性.     

Schrijver图SG(2k+2,k)的Hamilton性

通过图G的每个顶点的路称为Hamilton路,通过图G的每个顶点的圈称为Hamilton圈,具有Hamilton圈的图G称为Hamilton图.1952年Dirac曾得到关于Hamilton图一个充分条件的结论:图G有n个顶点,如果每个顶点υ满足:d(υ)≥n/2,则图G是Hamilton图.本文研究了Schrijver图SG(2k+2,k)的Hamilton性,采用寻找Hamilton圈的方法得出了Schrijver图SG(2k+2,k)是Hamilton图.     

分数阶力学系统的正则变换理论

应用分数阶模型可以更准确地描述复杂系统的力学与物理行为,随着分数阶微积分在科学和工程的诸多领域的成功应用,传统的分析力学理论和方法需要拓展到含有分数阶微积分的系统.变换是分析力学研究的一个重要手段.本文研究分数阶力学系统的变换理论.基于Cuputo分数阶导数的定义,定义力学系统的Lagrange函数和Hamilton函数,在H(o|¨)lder交换关系下建立了分数阶Hamilton原理,并由分数阶Hamilton原理通过变分运算导出分数阶Hamilton正则方程;建立了分数阶力学系统的正则变换理论,给出了四种基本形式的分数阶正则变换,并通过算例说明母函数在分数阶正则变换中的作用.     

圆形薄膜振动方程基于Hamilton体系的分离变量法

对极坐标系下的振动方程,首先引入合适的对偶变量将其化为Hamilton系统,再结合Bessel函数及双Fourier级数的性质证明了导出的Hamilton算子矩阵的本征函数系的完备性,最后利用展开定理给出了Hamilton系统的解.     

非线性控制系统的若干分析和综合方法

非线性系统控制是现代控制理论的重要组成部分.它涉及到许多有意义的控制问题.镇定控制是其中的一个核心设计问题,而目标跟踪、输出调节、自适应控制以及鲁棒控制等都是基于镇定的控制综合问题.我们实验室成员在过去的十多年里为解决非线性控制问题而提出了一系列不同的分析和控制方法,其中特别涉及到反馈线性化技术、广义Hamilton系统和非光滑控制.文章对我们已有的工作进行一个总结,也对非线性控制发展的未来做一个简要的展望.     

T2上的正交分离Hamilton系统

在给定度量的流形T²上得到Liouville可积的正交分离的 Hamilton系统的分类, 并证明在任何紧的能量面上解析Hamilton流具有零拓扑熵. 进一步地, 通过例子显示T²上的可积 Hamilton系统可以有复杂的动力学现象. 例如,它们有多族不变环面, 每一族都由同宿环状柱面和异宿环状柱面所包围. 据知, 这是第1个具体的例子来表现很多族环面在一个复杂的方式下同时出现.     

一类孤立子系统的Hamilton结构及Liouville可积性

本文给出了一个2×2谱问题及其相应的孤子族,并利用此孤子族的Lenard算子对的性质,证明了该系统是具有Bi-Hamilton结构和Multi-Hamilton结构的广义Hamilton系统,进一步给出其Liouville可积性的证明.此外,值得提出的是此系统可约化为广义TD族、TD族和广义C-KdV族、C-KdV族等,并得到了该孤子族的Hamilton泛函与守恒密度之问的一一对应关系.     

Maslov型指标及非线性 Hamilton系统中的闸轨道

研究了线性Hamilton系统关于闸轨道边值的Maslov型指标理论及其在非线性Hamilton系统中闸轨道的多重存在性研究中的应用.