Averaged control and observation of parameter-depending wave equations

We analyze the problem of averaged observability and control of wave equations. This topic is motivated by the control of parameter-dependent systems of wave equations. We look for controls ensuring the controllability of the averages of the states with respect to the parameter. This turns out to be equivalent to the problem of averaged observation in which one aims at recovering the energy of the initial data of the adjoint system by measurements done on its averages, under the assumption that the initial data of all the components of the adjoint system coincide. The problem under consideration is weaker than the classical notion of simultaneous observation and control. The method of proof uses propagation arguments based on H-measures or microlocal defect measures that reduce the problem to non-standard unique-continuation issues. Using transmutation techniques we also derive some results on the averaged observation and control of parameter-dependent heat equations. To cite this article: M. Lazar, E. Zuazua, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser. Résumé Contrôle et observation en moyenne d’équations des ondes dépendant de paramètres. On étudie le problème de l’observation et contrôle en moyenne d’équations des ondes. Le sujet est motivé par le contrôle d’équations des ondes dépendant de paramètres. On s’intéresse à la contrôlabilité des moyennes des états par rapport aux paramètres. Ceci équivaut au problème de l’observation des états adjoints dépendant des paramètres mais tous avec les mêmes données initiales et ceci à partir de l’observation des moyennes. Le problème en considération est plus faible que celui de la contrôlabilité ou observabilité simultanée étudié auparavant. La méthode de preuves utilise des arguments de propagation qui emploient les H-mesures ou mesures de défaut microlocales, et qui réduisent le problème à des questions nouvelles de continuation unique. Preprint submitted to the Académie des Sciences 10 avril 2014 En utilisant des arguments de transmutation nous obtenons aussi quelques résultats pour le contrôle et l’observation en moyenne des équations paraboliques dépendant de paramètres. Pour citer cet article : M. Lazar, E. Zuazua, C. R. Acad. Sci. Paris, Ser.