分数阶广义Hamilton系统动力学的基本理论

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yl9
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
分数阶微分方程的研究历史已经300多年,主要建立了公认度较高的三种分数阶算子:Riemann-Liouville分数阶算子,Caputo分数阶算子和Riesz分数阶算子.二十世纪八十年代科学家发现自然界中存在着大量分数维的事实,这一发现大大调动了科学家探究分数阶理论的兴趣.分数阶微分方程系统在动力学、非Newton流体力学、生物物理和生物力学等领域中得到很好的应用.   最近20年,在动力学方面分别建立了分数阶Lagrange力学、分数阶Hamilton力学、分数阶广义力学和分数阶非完整系统动力学理论.广义Hamilton系统动力学也是经典力学的一类重要基础力学体系,在大量的科学与工程问题中起着基础支撑作用.但是,分数阶广义Hamilton系统动力学的基本理论尚未建立,分数阶广义Hamilton系统的运动微分方程、梯度表示、积分理论、对称性理论、对称性摄动理论、平衡稳定性和运动稳定性理论等有待于研究.   本论文建立了分数阶广义Hamilton系统动力学方程,研究了分数阶广义Hamilton系统的梯度表示、代数结构、Poisson积分、变分方程和积分不变量的构造方法.   第一章:简要地介绍了分数阶动力学和广义Hamilton系统动力学的研究现状,归纳了本论文所要研究和解决的主要问题.   第二章:研究了Riemann-Liouville、Caputo和Riesz三种不同分数阶导数的定义及其性质.根据广义Hamilton系统的建立思想,利用广义Poisson括号分别建立了Riemann-Liouville、Caputo和Riesz三种不同定义下序列形式的分数阶广义Hamilton系统动力学方程.   第三章:首先,分别建立了三种不同分数阶导数定义下的α阶分数阶广义Hamilton方程;其次,作为α阶分数阶广义Hamilton方程的特殊情况,分别得到了三种不同分数阶导数定义下的分数阶Hamilton方程;而后,给出了分数阶广义Hamilton方程退化为广义Hamilton方程、分数阶Hamilton方程和整数阶Hamilton方程的条件;最后,给出一个例子说明分数阶广义Hamilton方程的应用.   第四章:研究了Riemann-Liouville分数阶广义Hamilton系统是一个梯度系统和二阶梯度系统的条件,并给出系统的梯度表示.作为其特殊情况,得到了广义Hamilton系统、分数阶Hamilton系统和整数阶Hamilton系统分别是梯度系统、二阶梯度系统的条件和相应的梯度表示.并给出一个分数阶广义Hamilton.系统是梯度系统的例子.   第五章:研究了分数阶广义Hamilton系统的代数结构和Poisson积分,得到分数阶广义Hamilton系统具有相容代数结构和Lie代数结构,证明了分数阶广义Hamilton系统的Poisson积分定理.其次,作为分数阶广义Hamilton系统的特殊情形,证明了广义Hamilton系统的Poisson定理.而后,分别给出了左分数阶Hamilton系统、右分数阶Hamilton系统和分数阶Hamilton系统的代数结构和Poisson积分.最后研究了一个具体的分数阶广义Hamilton.系统的代数结构与Poisson积分   第六章:研究了分数阶广义Hamilton系统的变分方程和积分不变量的构造方法.建立了分数阶广义Hamilton系统的变分方程,利用分数阶广义Hamilton系统的第一积分和变分方程,构造了系统的积分不变量.作为分数阶广义Hamilton系统的特殊情形,分别给出了广义Hamilton系统、分数阶Hamilton系统、Hamilton系统的变分方程和积分不变量的构造方法.并举例说明本章方法的应用.   第七章:对本文的研究进行总结,说明本文的主要结果.并对分数阶广义Hamilton系统动力学的未来研究提出了一些有待解决的问题.
其他文献
学位
当系统所在区间不规则时,将变量简化为一维的方法便不再适用.因此,对于此情况需要建立一个新的模型以解决其边界控制问题.  本文主要研究了曲边矩形和曲顶柱体上反应扩散方
界面问题是自然界中一种常见的现象,对界面问题的数值方法研究在工业、生物、军事等方面有着重要的理论意义和实际应用价值,近些年一直受到学者们的广泛关注,也成为计算数学研究
摘 要:挥发性有机废气是最为常见的大气污染物之一,由于其种类繁多、性质各异,因而,在实际净化处理过程中,应充分理解不同治理技术的特点和适用范围,注重治理技术实效性选择,加强多种治理技术的联合应用,以实现最佳的治理效果。  关键词:发挥性有机废气 治理技术 废气治理  一、发挥性有机废气及危害  挥发性有机废气通常是指特定环境条件下容易蒸发或挥发的有机化合物,这类物质通常在50摄氏度至260摄氏度的
设图 G(V1E )是简单图,其 中 V ( G )和 E (G )是图的顶点集和边集。 C 是边集 E 到集合 {1,2, ••• , f c}的映射:C : E — {1,2, ••• ,k},称 C 是 图 G 的 边 染 色 。
随着科学技术的高速发展,特别是在高新技术领域,如飞行器、机器人、核能技术、电力系统等,对控制系统的精确程度提出了更高的要求,由于传统的控制理论和控制方法的局限性,所