Το αντικείμενο αυτής της εργασίας είναι η μελέτη κάποιων κλάσεων καθολικών συναρτήσεων. Οι κλάσεις αυτές περιέχουν συναρτήσεις μιας μιγαδικής μεταβλητής, οι οποίες πραγματοποιούν εντυπωσιακές προσεγγίσεις πάνω σε συμπαγή υποσύνολα του μιγαδικού επιπέδου. Πιο συγκεκριμένα, θα ασχοληθούμε με δύο κλάσεις καθολικών σειρών Taylor, και με μία κλάση καθολικών συναρτήσεων ως προς τις παραγώγους. Καθολική σειρά Taylor, με την έννοια του Β. Νεστορίδη, ονομάζουμε μία συνάρτηση f , ολόμορφη σε κάποιο ανοιχτό σύνολο Ω ⊂ 􀀀 , η οποία με τη βοήθεια των μερικών αθροισμάτων του αναπτύγματος Taylor γύρω από ένα κέντρο ζ∈Ω, προσεγγίζει όλα τα πολυώνυμα ομοιόμορφα στα συμπαγή υποσύνολα του Ωc , με συνεκτικό συμπλήρωμα. Αυτή την κλάση συναρτήσεων την συμβολίζουμε με U(Ω,ζ). Επιπλέον υπάρχει η ασθενέστερη κλάση 1 U (Ω,ζ) , των καθολικών σειρών Taylor με την έννοια του Luh, η οποία περιέχει συναρτήσεις που πραγματοποιούν του ίδιου τύπου προσεγγίσεις, αλλά μόνο σε συμπαγή υποσύνολα του c Ω . Στο πρώτο κεφάλαιο, παρουσιάζουμε κάποια γενικά αποτελέσματα, που είναι προαπαιτούμενα για ότι θα ακολουθήσει. Πιο συγκεκριμένα, διατυπώνουμε και αποδεικνύουμε το κλασσικό θεώρημα Baire που ισχύει σε πλήρεις χώρους καθώς και κάποια τοπολογικά λήμματα που ισχύουν στο μιγαδικό επίπεδο. Το πρώτο λήμμα είναι ένα κλασσικό αποτέλεσμα που μας εξασφαλίζει την ύπαρξη εξαντλούσας ακολουθίας συμπαγών συνόλων ενός ανοιχτού υποσυνόλου του 􀀀 , με κατάλληλες ιδιότητες. Το δεύτερο λήμμα είναι ένα πιο ειδικό και τεχνικό αποτέλεσμα, οφείλεται στον Β.Νεστορίδη και θεωρείται σημαντικό βήμα στην μελέτη των καθολικών σειρών Taylor. Επίσης, αναφέρουμε τα γνωστά προσεγγιστικά θεωρήματα των Runge και Mergelyan με την βοήθεια των οποίων, μπορούμε να μελετάμε μόνο τα πολυώνυμα και να έχουμε αποτελέσματα που ισχύουν σε γενικότερες συναρτήσεις. Στο δεύτερο κεφάλαιο θα παρουσιάσουμε την απόδειξη του Β. Νεστορίδη, ότι η κλάση U(Ω,ζ) είναι Gδ και πυκνό υποσύνολο του Η(Ω), με την τοπολογία που αναφέραμε παραπάνω. Το αποτέλεσμα αυτό είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακό, διότι μας αποκαλύπτει ότι με μερικά αθροίσματα αναπτύγματος της ίδιας συνάρτησης, μπορούμε να προσεγγίσουμε όλα τα πολυώνυμα πάνω σε μια πολύ μεγάλη κλάση συμπαγών υποσυνόλων. Στο κεφάλαιο 3, θα παρουσιάσουμε την απόδειξη ότι η κλάση (Ω) der U είναι Gδ και πυκνό υποσύνολο στο Η(Ω). Όπως το παραπάνω αποτέλεσμα, έτσι και αυτό έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, αφού μας εξασφαλίζει την ύπαρξη πολλών συναρτήσεων στην κλάση (Ω) der U . Το τελευταίο κεφάλαιο αποτελεί το κύριο μέρος της παρούσας εργασίας. Βασικός στόχος μας είναι να αποδείξουμε την ύπαρξη 1-1 συναρτήσεων στην τομή των κλάσεων 1( , ) ( ) der UΩζ IU Ω (βλ.[5]). Σημειώνουμε ότι για αυτό το αποτέλεσμα πρέπει το Ω να είναι ειδικότερα χωρίο Jordan. Στην 3 βιβλιογραφία έχει αποδειχτεί ότι η κλάση U(D,0) δεν περιέχει 1-1 συναρτήσεις, και μάλιστα είναι ξένη με την κλάση Nevanlinna οπότε δεν περιμένουμε από τις συναρτήσεις αυτές να έχουν καλές ιδιότητες (βλ.[14]). Αντίθετα το αποτέλεσμα που παρουσιάζουμε υποδηλώνει ότι το φαινόμενο αυτό δεν εμφανίζεται στις υπόλοιπες δύο κλάσεις καθολικών συναρτήσεων και δείχνει πόσο διαφορετική είναι η κλάση U(Ω,ζ) από την κλάση U1(Ω,ζ ). / -

Στη παρούσα διπλωματική μοντελοποιείται το σύστημα σφαίρας ράβδου. Εξάγεται το μοντέλο στο χώρο κατάστασης και υλοποιείται γραμμικοποίηση εισόδου κατάστασης και εισόδου εξόδου. Βρίσκονται προσεγγιστικοί νόμοι ελέγχου για το μη γραμμικό σύστημακαθώς παρουσιάζει ιδιομορφία. / This diploma thesis includes the analysis of the nonlinear system of a ball-beam and the design of different control laws. Initially, we present the physical system and we derive the mathematical model from the lagrange equation.The nonlinear system fails to be stable with the classic linear control laws and we try to stabilize it by input-state and inputoutput linearization. The ball beam system fails to be controlled by full state linearization and we proposed some approximations for inputoutput linearization. We describe in detail how we can derive the approximate control laws and through simulation we are capable of choosing the best suitable control law. We propose a switch-controller for the nonlinear system which is vital for systems with undefined relative degree and are not input state linearizable.