作 者:(斯洛伐)I.波德魯布伊 著 袁曉 譯
定 價:89
出 版 社:電子工業出版社
出版日期:2021年01月01日
頁 數:368
裝 幀:平裝
ISBN:9787121388323
分數微積分——理論基礎與應用導論研究分數微積分的經典書籍,致力於論述任意實數階導數和積分概念、任意實數階微積分方程以及它們在不同領域的應用。探討分數微積分、分數微分方程及其解法與應用的基本概念與理論。
●第1章分數微積分中使用的特殊函數
1.1伽馬函數
1.1.1伽馬函數的定義
1.1.2伽馬函數的一些性質
1.1.3伽馬函數的極限表示
1.1.4貝塔函數
1.1.5圍線積分表示
1.1.61/Γ(z)的圍線積分表示
1.2米塔-列夫勒函數
1.2.1定義及其一些函數關繫
1.2.2雙參量米塔-列夫勒函數的拉普拉斯變換
1.2.3米塔-列夫勒函數的導數
1.2.4有關米塔-列夫勒函數的微分方程
1.2.5求和公式
1.2.6米塔-列夫勒函數的積分
1.2.7漸近展開
1.3賴特函數
1.3.1賴特函數的定義
1.3.2賴特函數的積分表達式
1.3.3賴特函數與其他函數的關繫
第2章分數導數與分數積分
2.1基本概念與名稱
2.2格林瓦爾-萊特尼科夫分數導數
2.2.1整數階導數與積分的統一定義
2.2.2任意階積分
2.2.3任意階導數
2.2.4(t-a)β的分數導數
2.2.5具有整數階導數的復合運算
2.2.6分數導數的復合運算
2.3黎曼-劉維爾分數導數
2.3.1整數階導數與積分的統一定義
2.3.2任意階積分
2.3.3任意階導數
2.3.4(t-a)β的分數導數
2.3.5黎曼-劉維爾分數導數與整數階導數的復合運算
2.3.6分數導數的復合運算
2.3.7黎曼-劉維爾定義與格林瓦爾-萊特尼科夫定義之間的關繫
2.4其他一些定義
2.4.1卡普途分數導數
2.4.2廣義函數法
2.5序貫分數導數
2.6左和右分數導數
2.7分數導數的性質
2.7.1線性性質
2.7.2分數導數的萊布尼茨法則
2.7.3復合函數的分數導數
2.7.4單參量積分的黎曼-劉維爾分數導數
2.7.5下端點附近的行為
2.7.6遠離下端點的行為
2.8分數導數的拉普拉斯變換
2.8.1拉普拉斯變換的基本知識
2.8.2黎曼-劉維爾分數導數的拉普拉斯變換
2.8.3卡普途分數導數的拉普拉斯變換
2.8.4格林瓦爾-萊特尼科夫分數導數的拉普拉斯變換
2.8.5米勒-羅斯序貫分數導數的拉普拉斯變換
2.9分數導數的傅裡葉變換
2.9.1傅裡葉變換的基本知識
2.9.2分數積分的傅裡葉變換
2.9.3分數導數的傅裡葉變換
2.10分數導數的梅林變換
2.10.1梅林變換的基本知識
2.10.2黎曼-劉維爾分數積分的梅林變換
2.10.3黎曼-劉維爾分數導數的梅林變換
2.10.4卡普途分數導數的梅林變換
2.10.5米勒-羅斯分數導數的梅林變換
第3章分數微分方程:解的存在性與專享性定理
3.1線性分數微分方程
3.2一般形式的分數微分方程
3.3作為解法的存在性與專享性定理
3.4解與初始條件的依賴關繫
第4章分數微分方程:拉普拉斯變換法
4.1標準分數微分方程
4.1.1常線性分數微分方程
4.1.2偏線性分數微分方程
4.2序貫分數微分方程
4.2.1常線性分數微分方程
4.2.2偏線性分數微分方程
第5章分數格林函數
5.1定義與性質
5.1.1定義
5.1.2性質
5.2單項方程
5.3雙項方程
5.4三項方程
5.5四項方程
5.6一般情況:n項方程
第6章分數階方程的其他求解方法
6.1梅林變換法
6.2冪級數法
6.2.1單項方程
6.2.2非定常繫數方程
6.2.3雙項非線性方程
6.3Babenko符號演算法
6.3.1符號法的思想
6.3.2在熱傳導和物質輸運中的應用
6.3.3Babenko符號法與拉普拉斯變換法的聯繫
6.4正交多項式法
6.4.1正交多項式法的核心思想
6.4.2正交多項式法的一般技巧
6.4.3裡斯分數位勢
6.4.4左黎曼-劉維爾分數積分和導數
6.4.5有關左黎曼-劉維爾分數積分的其他譜繫關繫
6.4.6右黎曼-劉維爾分數積分的譜繫關繫
6.4.7蠕變理論中的Arutyunyan方程求解
6.4.8阿貝爾積分方程的求解
6.4.9有限部分積分
6.4.10與非可積權函數正交的雅可比多項式
第7章分數導數的數值計算
7.1分數階導數的黎曼-劉維爾定義與格林瓦爾-萊特尼科夫定義
7.2分數導數的逼近
7.2.1分數差分法
7.2.2求積公式的應用
7.3“短時記憶”原理
7.4逼近階
7.5繫數的計算
7.6高階逼近
7.7高爐牆體內熱負荷強度變化的計算
7.7.1問題的引入
7.7.2分數階微分和積分
7.7.3熱流量的分數階導數計算法——方法A
7.7.4基於爐牆熱場模擬仿真的熱流量計算法——方法B
7.7.5解法的比較
7.8有限部分積分與分數導數
7.8.1用分數導數進行有限部分積分計算
7.8.2用有限部分積分進行分數導數計算
第8章分數微分方程的數值求解
8.1初始條件:什麼問題需要求解?
8.2數值求解
8.3數值求解舉例
8.3.1弛豫-振蕩方程
8.3.2定常繫數方程:浸入平板的運動
8.3.3不定繫數方程:流體中氣體溶解問題
8.3.4非線性問題:半無限體的輻射冷卻
8.4“短時記憶”原理在分數微分方程初值問題中的應用
第9章分數階繫統與控制器
9.1分數階繫統與分數階控制器
9.1.1分數階控制繫統
9.1.2分數階傳輸函數
9.1.3米塔-列夫勒型新函數
9.1.4一般公式
9.1.5單位衝激響應與單位階躍響應
9.1.6一些特殊情形
9.1.7PIλDμ控制器
9.1.8開環繫統響應
9.1.9閉環繫統響應
9.2舉例
9.2.1分數階被控繫統
9.2.2整數階逼近
9.2.3整數階PD控制器
9.2.4分數階控制器
9.3分數階繫統辨識
9.4小結
第10章分數微積分的應用綜述
10.1阿貝爾積分方程
10.1.1一般要點備注
10.1.2一些方程可簡化為阿貝爾方程
10.2黏彈性力學
10.2.1整數階模型
10.2.2分數階模型
10.2.3分數微積分相關方法
10.3反饋放大器的伯德分析
10.4分數階電容器理論
10.5電路
10.5.1樹分抗
10.5.2鏈分抗與串分抗
10.5.3多孔堤壩的電路模擬模型
10.5.4Westerlund廣義分壓器
10.5.5分數階Chua-Hartley繫統
10.6電分析化學
10.7電極-電解液界面
10.8分數多極點
10.9生物學
10.9.1生物繫統的電導性
10.9.的分數階模型
10.10分數擴散方程
10.11控制理論
10.12實驗數據擬合
10.12.1經典回歸模型的缺點
10.12.2分數導數法
10.12.3舉例:NiznaSlana礦山鋼纜
10.13“分數階”物理學
附錄A分數導數表
注譯附錄A分數微積算子、分抗與分抗逼近電路及其運算特征
注譯附錄BOldham分形鏈分抗逼近電路的輸入阻抗函數序列的求解方法
注譯附錄C粗糙界面電極的電路建模與標度拓展——非正則標度方程
注譯附錄D任意階分數算子的有理逼近——標度拓展與非正則標度方程
注譯附錄E分數微積分的應用實現問題
中英文詞彙對照表
參考文獻
注譯參考文獻
注譯後記
本書是研究分數微積分的經典書籍,致力於論述任意實數階導數和積分概念、任意實數階微積分方程以及它們在不同領域的應用。主要目的是為讀者展示分數微積分、分數微分方程及其解法與應用的基本概念與理論。全書共分七部分,包括分數微積分中的特殊函數、分數導數的經典定義與積分變換、分數階繫統描述與線性分數微分方程理論及其求解算法、分數階控制理論與應用、件與復雜繫統行為過程的數學建模、分形與分抗、分數階電路與繫統等。本書可作為應用科學工作者,特別是工程技術人員學習分數微積分概念與理論基礎、(線性)分數微分方程理論與應用的人門書,還可作為流變學、黏彈性力學、材料力學、電(解析)化學、混沌電路、信號與信息處理、生物學(生物繫統電導的分數階模型等)、電磁學等科技分支領域中工作者的參考用書。