分数阶发展方程的Cauchy问题

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xiaoxiaohaizi319
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本文主要研究了三类分数阶发展方程的 Cauchy问题:带有 Hilfer分数阶导数的发展方程的适度解的存在性问题;带有 Caputo分数阶导数的非稠定发展方程积分解的存在性问题;带有 Caputo分数阶导数的非稠定发展包含的积分解的存在性及解集的拓扑结构问题.  在第二章,我们引入一些预备知识关于分数阶微积分,非紧性测度,半群理论,非线性多值分析和一些基础定理.  Hilfer分数阶导数包含了Riemann-Liuoville分数阶导数和Caputo分数阶导数,并且在实际中有着重要的应用.但是目前关于带有 Hilfer分数阶导数的发展方程相关结果还没有.在第三章中,我们首先给出了带有 Hilfer分数阶导数的发展方程适度解的定义.然后,通过使用非紧性测度方法和Ascoli–Arzela定理,我们获得了方程适度解存在的充分条件.这里,我们并没有要求强连续半群是紧的,所获得的结果更具一般性.  第四章中,我们对两类非稠定的分数阶发展方程的积分解的存在性进行研究.首先,我们研究了非齐次方程并且通过 Laplace变换和借助概率密度函数得到了积分解的等价表达式.随后,基于上述积分解的形式,通过使用非紧性测度方法我们研究了非线性分数阶发展方程积分解的存在性.这里,我们也并没有要求强连续半群是紧的,所得结果不同于文[100].最后,我们研究了非局部控制问题.  第五章中,基于第四章对非稠定分数阶发展方程积分解的定义,我们首先给出带有Caputo分数阶导数的非稠定发展包含积分解的定义.在5.2节中,我们使用弱拓扑方法研究了积分解的存在性,这避免了关于算子半群紧性的假设和一些涉及到非线性测度的多值非线性分析条件.5.3节分别就算子半群是紧的和非紧的情况,证明了所研究的系统的解集是非空紧的Rδ-集.5.4节考虑了分数阶发展包含的可控性问题.最后,我们给出一个例子来说明所获得的结果的有效性.
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