矩阵有理逼近及其在控制论中应用

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·作者引入了矩阵直接内积的概念,并由此引入广义块矩阵乘积的概念,在此基础上定义了一种新的矩阵-型Lanczos算法,从而构造Lanczos矩阵序列来逼近大型多变量线性系统的高阶系统矩阵。 ·作者引入了广义Hardmard矩阵乘积的概念,由此定义了一种新的基于直接内积的矩阵广义逆(或称为Samelson逆),阐明了它的代数结构和性质。同时,将广义Hardmard矩阵乘积的性质,应用于解某种特定的大型稀疏矩阵的线性方程组问题。 ·根据矩阵的直接内积和广义逆,作者首次建立了基于广义逆矩阵Padé逼近的理论和方法,从而为控制论中的”矩匹配问题”提供了一个新的有效方法,并把它应用于控制论中矩阵指数的计算。 ·作者首次建立了多元基于广义逆的Thiele型矩阵Padé逼近的方法,并把它应用于控制论中多元线性系统的部分实现问题。 ·作者在多项式空间上引入了矩阵值广义线性泛函的的概念,从而首次建立了基于直接内积的矩阵Padé-型逼近的理论和方法,并给出了控制论中模型简化问题的矩阵Padé-型算法和矩阵Padé-型-Routh混合算法。 ·作者建立了多元矩阵Padé-型逼近的方法,并把它应用于控制论中多元线性系统的部分实现问题。 ·根据矩阵的直接内积,作者首次建立了一元和多元Lagrange-型矩阵有理插值方法。 ·根据矩阵的直接内积和广义逆,作者首次建立了基于广义逆Thiele-型矩阵有理插值的理论和方法,并把它应用于控制论中的切向插值问题。 ·根据矩阵的直接内积和广义逆,作者首次建立了多元基于广义逆Thiele-型和Stieltjes-型矩阵有理插值方法。
摘要第6-8页
Abstract第8页
第一章 绪论第13-23页
    1.1 研究的背景第13-15页
    1.2 在控制论中的应用第15-19页
    1.3 论文的结构第19-21页
    1.4 主要参考文献第21-23页
第二章 矩阵直接内积第23-43页
    2.1 矩阵直接内积的定义和性质第23-25页
    2.2 矩阵直接内积空间第25-26页
    2.3 块矩阵广义直接内积的定义第26-29页
    2.4 块矩阵广义直接内积的性质第29-34页
    2.5 基于广义直接内积矩阵-型Lanczos算法第34-37页
    2.6 基于广义直接内积矩阵-型Lanczos算法的性质第37-43页
第三章 广义Hadamard矩阵乘积和基于直接内积的矩阵广义逆第43-69页
    3.1 广义Hadamard乘积的定义第43-45页
    3.2 广义Hadamard乘积的基本性质第45-47页
    3.3 广义Hadamard乘积的结构性质和分解性质第47-49页
    3.4 广义Hadamard乘积的数值性质第49-54页
    3.5 广义Hadamard乘积性质在解线性方程组中的应用第54-58页
    3.6 基于直接内积矩阵广义逆的定义第58-64页
    3.7 基于直接内积矩阵广义逆的代数性质第64-69页
第四章 基于广义逆矩阵Padé逼近第69-119页
    4.1 经典矩阵Padé逼近简介第69-75页
    4.2 基于广义逆矩阵Padé逼近的定义和唯一性第75-79页
    4.3 基于广义逆矩阵Padé逼近的代数性质第79-83页
    4.4 基于广义逆矩阵Padé逼近的行列式公式第83-90页
    4.5 基于广义逆矩阵Padé逼近的ε-算法第90-97页
    4.6 基于广义逆矩阵Padé逼近的η-算法第97-99页
    4.7 基于广义逆矩阵Padé逼近的Thiele-型连分式算法第99-104页
    4.8 基于广义逆矩阵Padé逼近的收敛性定理第104-109页
    4.9 矩阵序列加速收敛的有理外推法第109-114页
    410 控制论中矩阵指数函数的计算第114-119页
第五章 基于广义逆多元矩阵Padé逼近第119-142页
    5.1 二元Thiele-型矩阵连分式的展开式第119-125页
    5.2 二元Thiele-型矩阵连分式的对偶展开式第125-130页
    5.3 二元Thiele-型矩阵连分式的逼近性质第130-132页
    5.4 二元Thiele-型矩阵连分式逼近的余项公式第132-135页
    5.5 二元Thiele-型矩阵Padé逼近的定义和构造第135-137页
    5.6 控制论中二元系统部分实现问题的Thiele-型矩阵Padé逼近方法第137-142页
第六章 基于直接内积矩阵Padé-型逼近第142-183页
    6.1 引入矩阵Padé-型逼近的背景第142-143页
    6.2 矩阵Padé-型逼近的定义和构造第143-149页
    6.3 矩阵Padé-型逼近与基于广义逆矩阵Padé逼近的关系第149-151页
    6.4 矩阵Padé-型逼近的代数性质第151-158页
    6.5 矩阵Padé-型逼近的正交多项式和行列式公式第158-164页
    6.6 矩阵Padé-型逼近的生成多项式的递推公式第164-167页
    6.7 矩阵Padé-型逼近的收敛性定理第167-170页
    6.8 控制论中模型简化问题的矩阵Padé-型算法第170-177页
    6.9 控制论中模型简化问题的矩阵Padé-型-Routh混合算法第177-183页
第七章 基于直接内积多元矩阵Padé-型逼近第183-197页
    7.1 引入二元矩阵Padé-型逼近的背景第183-184页
    7.2 二元矩阵Padé-型逼近的定义第184-186页
    7.3 二元矩阵Padé-型逼近的递推公式第186-193页
    7.4 控制论中二元系统部分实现问题的矩阵Padé-型逼近方法第193-197页
第八章 基于直接内积的方向矩阵Padé逼近第197-203页
    8.1 方向矩阵Padé逼近的背景和定义第197-199页
    8.2 方向矩阵Padé逼近的构造第199-203页
第九章 基于直接内积Lagrange-型矩阵有理插值第203-218页
    9.1 控制论中的矩阵有理插值问题第203-205页
    9.2 Lagrange-型矩阵有理插值的定义和唯一性第205-207页
    9.3 Lagrange-型矩阵有理插值的行列式公式第207-214页
    9.4 Lagrange-型矩阵有理插值的数例第214-218页
第十章 多元基于直接内积Lagrange-型矩阵有理插值第218-235页
    10.1 二元Lagrange-型矩阵有理插值的定义第218-219页
    10.2 二元Lagrange-型矩阵有理插值的行列式公式第219-229页
    10.3 二元Lagrange-型矩阵有理插值的特殊情形第229-233页
    10.4 二元Lagrange-型矩阵有理插值的存在性和唯一性第233-235页
第十一章 基于广义逆Thiele-型矩阵有理插值第235-265页
    11.1 Thiele-型矩阵有理插值的背景和定义第235-237页
    11.2 Thiele-型矩阵有理插值的递推算法第237-241页
    11.3 Thiele-型矩阵有理插值的性质第241-247页
    11.4 Thiele-型矩阵有理插值的Thacher-Tukey-型算法第247-249页
    11.5 Thiele-型矩阵有理插值的ε-算法第249-251页
    11.6 Thiele-型矩阵有理插值的外推法第251-256页
    11.7 Thiele-型矩阵有理插值的推广:Werner-型算法第256-259页
    11.8 控制论中非限制切向插值问题的Thiele-型矩阵有理插值方法第259-265页
第十二章 基于广义逆多元Thiele-型矩阵有理插值第265-277页
    12.1 二元Thiele-型矩阵插值连分式的构造第265-267页
    12.2 二元Thiele-型矩阵插值连分式的特征性质第267-273页
    12.3 二元Thiele-型矩阵有理插值的定义第273-274页
    12.4 二元Thiele-型矩阵有理插值的对偶性质第274-277页
第十三章 基于广义逆多元Stieltjes-型矩阵有理插值第277-287页
    13.1 二元Stieltjes-型矩阵插值连分式的构造第277-279页
    13.2 二元Stieltjes-型矩阵插值连分式的的特征性质第279-285页
    13.3 二元Stieltjes-型矩阵有理插值的定义第285-287页
参考文献第287-296页
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文第296-298页
作者在攻读博士学位期间完成的论文第298-299页
致谢第299页
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