高维拟线性波方程可控性研究取得重要成果

2011年01月24日15:24 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号:T|T
关键词: 2010科学发展报告 2010 科学发展报告 中国科学院院士 

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解决变系数波方程可控性是一个著名难题。中国科学院数学与系统科学研究院系统控制重点实验室的姚鹏飞研究员以“高维拟线性波方程可控性研究取得重要成果”为题,在《2010科学发展报告》上撰文对其研究成果进行了介绍。

文章指出国际著名科学家利翁斯在1988年将变系数波方程精确可控性提作公开问题。姚鹏飞在1999年发表的论文中首次引入黎曼几何理论来研究变系数波方程边界精确可控性问题,利用黎曼几何的特别优势第一次对利翁斯公开问题给出了可验证答案。该论文首次引入的“黎曼几何方法”被国际同行用于研究各种各样的变系数系统。

姚鹏飞又在2000年发表的成果中将黎曼几何方法用于薄壳的建模与控制,并首次给出了一般浅壳的位移动力学方程和边界可控性结果。他首次将浅壳看做三维空间中一个二维的黎曼流形, 用波赫纳技巧获得了浅壳与坐标卡无关的格林公式和位移动力学方程,并用波赫纳技巧对所得位移动力学方程找到了适用的乘子,获得了浅壳控制结果,并给出了各种形状浅壳的例子。黎曼几何方法已发展成为薄壳建模与控制研究的基本工具,并被国际同行广泛应用。

姚鹏飞取得的成果得到国际同行的广泛赞誉和高度肯定。由于在用几何方法解决分布参数系统控制问题方面做出的突破性贡献,他应邀于2009年12月在上海召开的美国IEEE第48届控制与决策会议(IEEE-CDC)上作了题为“振动与结构动力系统建模与控制的微分几何方法”的半大会报告。IEEE-CDC是迄今国际控制领域规模最大和最具影响力的两个顶级会议之一,这是中国学者第一次在该大会上作特邀报告。(摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2010科学发展报告》)

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