约束矩阵方程AX=B的迭代解法及其最佳逼近

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约束矩阵方程问题及其迭代解法在结构设计,系统识别,自动控制理论,振动理论等众多领域有重要应用,其研究已成为计算数学最热门的课题之一,至今已取得很多研究成果.本篇硕士论文讨论问题如下:问题1:给定A,B∈Cmxn,求X∈S (?) Cn×n,使AS=B.问题2:给定X0∈Cn×n,求X∈SE,使其中‖‖F是Frobenius范数,SE是问题1的解集合.本文首次系统研究了矩阵方程AX=B及其最佳逼近在几类复数域矩阵内的迭代解法,如Hermitian矩阵,反Hermitian矩阵,自反矩阵,Hermitian自反矩阵等.首先利用这些矩阵类的结构和特征性质,采用正交投影的思想构造了矩阵方程AX=B求解的迭代算法;其次利用矩阵奇异值分解,正交投影,矩阵F范数的正交变换的不变性等证明了相应算法的收敛性,对算法稍加修改后,可求出相应的最佳逼近解;然后对算法的收敛速度进行了分析,给出了收敛速度的估计式;最后进行了数值实验验证了结果的正确性.
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