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斯蒂克氏-哈曼-班贝恩方程与随机对流布里克曼-福克希尔方程最优控制问题的黏性解

最优化与控制 2025-04-09 v1 偏微分方程分析

摘要

本文我们考虑以下二维和三维随机对流布里克曼-福克希尔 (SCBF) 方程在环面 \mathbb{T}^d,\ d\in\{2,3\} 上的情况:\begin{align*} \mathrm{d}\boldsymbol{u}+\left[-\mu \Delta\boldsymbol{u}+(\boldsymbol{u}\cdot\nabla)\boldsymbol{u}+\alpha\boldsymbol{u}+\beta|\boldsymbol{u}|^{r-1}\boldsymbol{u}+\nabla p\right]\mathrm{d}t=\mathrm{d}\mathrm{W}, \ \nabla\cdot\boldsymbol{u}=0, \end{align*}其中 \mu,\alpha,\beta>0r\in[1,\infty)\mathrm{W}Hilbert空间值 为 Hilbert 空间值 \mathrm{Q}-维尔纳过程。上述系统可视为阻尼随机NavierStokes方程。我们采用动态规划方法,研究SCBF方程相关联的最优控制问题的无限维二阶哈曼班贝恩方程。对于超临界情形,即 维尔纳过程。上述系统可视为阻尼随机 Navier-Stokes 方程。我们采用动态规划方法,研究SCBF 方程相关联的最优控制问题的无限维二阶哈曼-班贝恩方程。对于超临界情形,即 r\in(3,\infty)对于 对于 d=2r\in(3,5)对于 对于 d=3d\in\{2,3\}r=32\beta\mu\geq 1),我们首先证明了无限维HJB方程的黏性解存在性,这我们与相关控制问题的值函数一致。通过建立),我们首先证明了无限维 HJB 方程的黏性解存在性,这我们与相关控制问题的值函数一致。通过建立 r\in(3,\infty)d\in\{2,3\}r=32\beta\mu\geq1$ 的比较原理,我们证明了值函数是唯一的黏性解,从而解决了 HJB 方程在二维和三维中的全局唯一可解性。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.05707,
  title  = {Hamilton-Jacobi-Bellman equation and Viscosity solutions for an optimal control problem for stochastic convective Brinkman-Forchheimer equations},
  author = {Sagar Gautam and Manil T. Mohan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05707},
  year   = {2025}
}