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具有表面张力效应的自由边界问题的最优控制:先验误差分析

最优化与控制 2015-01-05 v2 数值分析

摘要

我们提出了一种有限元方法及其分析,用于最优控制一个具有表面张力效应的模型自由边界问题,该问题在 \cite{HAntil_RHNochetto_PSodre_2014a} 中提出并研究。状态系统将体内的 Laplace 方程与自由边界上的 Young-Laplace 方程耦合,以考虑表面张力。我们首先证明状态系统和伴随系统具有误差分析所需的正则性(强解)。我们通过分段线性有限元离散化状态、伴随和控制变量,并展示了包括控制在内的所有变量的最优 O(h)O(h) 误差估计。这需要利用 \cite{HAntil_RHNochetto_PSodre_2014a} 中的二阶充分最优性条件,以及连续和离散系统的一阶必要最优性条件。最后,我们通过两个数值例子检验了各种误差估计。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.5709,
  title  = {Optimal Control of a Free Boundary Problem with Surface Tension Effects: A Priori Error Analysis},
  author = {Harbir Antil and Ricardo H. Nochetto and Patrick Sodré},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.5709},
  year   = {2015}
}