数学建模是一种将实际问题抽象为数学模型的过程,通过数学语言来表述问题,然后利用数学方法求解该模型,并将解应用于实际问题。韩中庚编著的《数学建模方法及其应用》一书,根据数学建模课程的教学需要,结合作者多年实践经验和体会,编撰而成。书中内容深入浅出,突出现代应用特点,覆盖了广泛而新颖的数学建模方法,并附有丰富的应用案例分析及参考案例,旨在培养学生利用数学工具表达、分析与解决实际问题的能力。 书中主要内容涵盖了量纲分析、集合分析、微分方程、差分方程、插值与拟合、层次分析、概率分布、数理统计、回归分析、线性规划、整数规划、非线性规划、动态规划、排队论、对策论、随机决策分析、多目标决策分析、图论、模糊数学和灰色系统分析等20大类数学建模方法。这些方法在不同的学科领域有着广泛的应用,比如在经济学、生物学、工程学、人口控制论等领域。 此外,书中还包括了历年中国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛的试题,以及MATLAB软件的使用简介。MATLAB是一种用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级编程语言和交互式环境,广泛应用于数学建模、工程计算、信号处理等领域。该书不仅适合作为专科生、本科生、研究生的教材,也非常适合数学建模竞赛的培训教材,以及供从事应用研究的工程技术人员作为参考。 数学建模在现代科技和生产中的地位日益重要,它的应用不仅在传统领域如工程技术、经济建设等领域发挥了重要作用,而且不断向新的领域渗透,形成了诸多交叉学科。数学与计算机技术的结合使得数学技术成为当代高新技术的重要组成部分,高技术的本质被越来越多的人认为是数学技术。在教育领域,数学建模课程的引入既顺应了时代发展的潮流,也符合教育改革的要求,它能够增强学生用数学工具表达和分析问题的意识和能力。 1992年全国大学生数学建模竞赛的举办,标志着数学建模在中国大学生中的普及和发展。竞赛不仅得到了学生们的热烈响应,也受到了教育界的重视。数学建模课堂教学和竞赛活动相互促进,相得益彰,有效扩展了数学建模的内涵和规模。许多教师和学生通过参与教学、竞赛和培训活动,不仅提升了数学建模能力,而且通过实践活动获得了宝贵的经验。 韩中庚作为本书作者之一,通过多年在教学一线的经验积累,对数学建模课程进行了深入探讨和研究,为数学建模的发展作出了突出贡献。本书的出版,为希望学习和提高数学建模知识与技能的学生和工程技术人员提供了宝贵的参考资料。
2025-12-31 12:20:44 13.42MB
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数学建模 原书第三版 (美)Frank R.Giordano Maurice D.Weir William P.Fox
2025-12-30 22:03:18 9.55MB 数学建模 Mathematical Modeling
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多进制调制解调系统在现代通信领域发挥着核心作用,特别是在数字通信系统中。该系统设计的基本原理涉及将数字信号转换为适合于物理媒介传输的模拟信号。多进制调制解调技术通过采用不同的进制级别来提高传输效率,比如二进制、四进制、八进制等,每种进制级别的选择都对信号的带宽利用率和抗干扰能力有着重要影响。 在进行多进制调制解调系统设计建模与仿真研究时,首先要明确的是调制和解调的概念。调制是指将数字或模拟信号的信息编码到一个载波信号中的过程,而解调则是相反的过程,即将载波信号中的信息解码出来。在多进制调制解调系统中,调制技术的选择对通信系统的性能至关重要。常见的多进制调制技术包括相位偏移键控(PSK)、幅度偏移键控(ASK)、频率偏移键控(FSK)以及它们的变种如四相相位偏移键控(QPSK)和八相相位偏移键控(8PSK)等。 建模是将复杂系统抽象成数学模型的过程,对于多进制调制解调系统而言,建模可以帮助研究者理解和预测系统的行为。仿真则是通过计算机软件来模拟实际通信系统的运行环境和过程。通过仿真,可以对系统性能进行评估和优化,而不需要实际构建物理设备。在仿真过程中,可以通过调整各种参数,如信噪比、调制解调器的复杂度、传输带宽等,来观察系统性能的变化。 研究多进制调制解调系统设计建模与仿真不仅需要扎实的通信原理知识,还要掌握相应的数学工具和计算机编程技能。数学工具如概率论、随机过程、信号处理等,是理解和分析通信系统性能的基础。计算机编程技能则可以帮助研究者实现复杂的仿真模型和数据处理。 在实施具体的建模与仿真研究时,研究者需要考虑通信系统的所有组成部分,包括信号发生器、调制器、信道模型、噪声模型、解调器等。每一步都必须精确地模拟,以确保仿真结果的可靠性。此外,设计中的系统必须考虑实际应用中的种种限制和约束,如硬件性能限制、成本效益分析、实时处理需求等。 实际应用中,多进制调制解调技术已经在许多领域得到广泛应用,包括无线通信、卫星通信、光纤通信等。随着无线通信技术的迅速发展,如何在有限的频谱资源内提高数据传输率成为研究的热点。因此,多进制调制解调技术是未来通信系统设计中不可或缺的技术之一。 在通信系统设计中,安全性也是一个重要的考虑因素。因此,在设计仿真模型时,还需要考虑如何在系统中集成安全性措施,比如加密技术、数据完整性校验、身份认证机制等,以保证传输数据的安全性和防止未授权访问。 随着通信技术的不断进步,新的调制解调技术、新的编码技术以及新的信号处理算法不断涌现,未来的研究还会继续探索如何进一步提高多进制调制解调系统的性能,比如通过采用更高效的编码技术和自适应算法来优化系统性能。同时,随着量子通信和超材料等新兴技术的发展,未来的多进制调制解调系统设计将面临更多前所未有的机遇与挑战。
2025-12-30 17:33:34 56KB 通信原理 数字调制解调
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在MATLAB环境中,针对泰克(Tektronix)TDS7254示波器的开发涉及到了数据采集、仪器控制以及信号分析等多个关键知识点。本文将深入探讨这些主题,帮助读者理解如何利用MATLAB与TDS7254B示波器进行交互。 "tektronix_tds7254B.mdd"文件是MATLAB数据设备驱动(MDD,MATLAB Data Device)文件,它是MATLAB与硬件设备通信的核心。MDD文件提供了用于控制和通信的接口,使得MATLAB代码能够通过编程方式操作TDS7254B示波器,实现设置参数、捕获数据、读取波形等操作。例如,你可以使用这个驱动程序来配置示波器的采样率、带宽、垂直和水平刻度,以及触发模式。 "license.txt"文件通常包含了软件授权信息,对于MATLAB仪器驱动程序来说,它可能包含使用该驱动程序与TDS7254B示波器连接所需的特定许可证或协议。遵循这些条款是合法使用和操作仪器的关键,确保用户在开发过程中不违反版权或许可规定。 在基于物理和事件的建模方面,MATLAB提供了一个强大的环境来模拟实际世界中的物理系统。在TDS7254B示波器的上下文中,这意味着可以通过模型预测示波器对不同输入信号的响应,或者在模拟环境中测试不同设置的效果。例如,可以创建一个模型来模拟示波器的采样过程,分析在不同带宽限制下信号失真的情况。 在MATLAB中,可以使用Instrument Control Toolbox来控制TDS7254B。这个工具箱提供了丰富的函数库,用于建立与各种仪器的接口,包括示波器。通过调用特定的函数,如`scope.open`来初始化连接,`scope.configure`来设置参数,以及`scope.getdata`来获取捕获的数据。 在信号分析方面,MATLAB提供了强大的信号处理工具,如滤波、频谱分析、谐波分析等。获取TDS7254B的波形数据后,可以利用这些功能进行深入分析。例如,使用傅里叶变换分析信号的频率成分,或者通过小波分析研究信号的时间-频率特性。 总结起来,MATLAB开发与泰克TDS7254B示波器的结合,涵盖了仪器控制、数据采集、物理建模和信号分析等多个技术领域。通过理解和应用这些知识点,工程师可以更高效地进行实验设计、数据分析和系统验证。
2025-12-29 20:35:39 14KB 基于物理和事件的建模
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蜗轮蜗杆减速器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种机械设备中,如电梯、起重机、输送设备等。这种减速器通过蜗轮蜗杆的啮合实现动力传递,并能有效地降低转速,增大扭矩。在本项目中,我们将深入探讨蜗轮蜗杆减速器的建模与仿真过程,为学生提供一个基本的参考框架。 建模是理解和分析机械设备性能的关键步骤。对于蜗轮蜗杆减速器,建模主要包括几何模型的构建和运动学、动力学模型的建立。我们需要根据实际结构尺寸,使用CAD软件(如AutoCAD或SolidWorks)绘制蜗轮蜗杆的三维模型,包括蜗轮的螺旋齿形和蜗杆的轴向齿形,确保几何精度以满足实际装配要求。 接着,我们要建立运动学模型。蜗轮蜗杆的运动学主要研究它们之间的相对运动,包括转动方向和角速度关系。蜗轮通常固定在壳体上,而蜗杆可以自由旋转。由于蜗轮蜗杆的螺旋齿形,两者的啮合导致了扭矩的转换。在这里,我们可以利用齿轮理论,确定蜗轮蜗杆的速比,即输入转速与输出转速的比值。 然后,进入动力学模型的建立。动力学模型考虑了力和力矩的传递,包括摩擦力、重力、惯性力等影响因素。蜗轮蜗杆减速器中的摩擦力主要来源于蜗轮蜗杆的啮合摩擦和轴承摩擦,这些都需要通过实验或经验公式来估算。此外,我们还需要考虑负载对减速器性能的影响,例如,当负载变化时,输出扭矩和输入功率也会相应变化。 仿真则是将建立的模型在特定环境中进行模拟运行,以便观察其动态行为。在机械工程中,常用的仿真工具有MATLAB/Simulink、ADAMS等。在这些软件中,我们可以输入已知参数,如初始条件、输入转速、材料性质等,然后运行仿真,获取输出扭矩、速度、功率等动态数据。通过仿真,我们可以预测减速器在不同工况下的性能,甚至发现潜在的设计问题,如过热、振动等。 在蜗轮蜗杆减速器的仿真过程中,可能会遇到的问题包括模型简化带来的误差、参数估计的准确性、以及计算效率等。为了提高仿真结果的可信度,我们需要不断调整模型参数,与实验数据进行对比,直至得到满意的结果。 蜗轮蜗杆减速器的建模与仿真是一个综合性的工程问题,涉及到机械设计、力学分析、计算方法等多个领域。通过这一过程,学生不仅能深化对蜗轮蜗杆减速器工作原理的理解,还能掌握建模与仿真的技能,为未来从事相关工作打下坚实的基础。
2025-12-29 20:33:13 9.74MB 减速器,建模
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内容概要:本文介绍了一个基于循环神经网络(RNN)的唐诗生成实验,旨在通过构建和训练RNN模型实现端到端的唐诗自动生成。实验涵盖了数据预处理、词典构建、文本序列数字化、模型搭建(可选SimpleRNN、LSTM或GRU)、训练过程监控以及生成结果的测试与评估。重点在于理解RNN在序列建模中的应用,掌握语言模型的基本原理,并通过实际生成的诗句分析模型的语言生成能力与局限性。; 适合人群:具备一定深度学习基础,正在学习自然语言处理或序列建模相关课程的学生,尤其是高校计算机或人工智能专业本科生。; 使用场景及目标:①深入理解RNN及其变体(LSTM、GRU)在文本生成任务中的工作机制;②掌握从数据预处理到模型训练、生成与评估的完整流程;③提升对语言模型评价指标与生成质量分析的能力; 阅读建议:建议结合代码实践本实验内容,在训练过程中关注损失变化与生成效果,尝试调整网络结构与超参数以优化生成质量,并思考如何改进模型以增强诗意连贯性和文化契合度。
2025-12-29 00:11:04 18KB 文本生成 深度学习 LSTM
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利用MATLAB对滚动轴承进行故障动力学建模的方法,重点在于通过故障机理建模并使用ODE45求解器进行数值计算。文中不仅提供了正常状态下以及外圈、内圈、滚动体三种故障状态的动力学方程及其MATLAB实现代码,还深入探讨了关键参数如接触力、调制函数的选择依据,以及微分方程组的具体构建方式。此外,针对仿真的结果进行了详细的特征提取方法介绍,包括时域波形、相图、轴心轨迹、频谱图、包络谱图等,并强调了模型验证的重要性。 适合人群:机械工程领域的研究人员和技术人员,尤其是那些从事旋转机械设备健康监测、故障诊断研究的专业人士。 使用场景及目标:适用于希望深入了解滚动轴承故障机理的研究者,或者想要掌握如何运用MATLAB进行复杂机械系统建模仿真的人群。通过学习本篇文章,读者能够学会构建完整的滚动轴承故障动力学模型,理解各物理量之间的关系,并掌握有效的故障特征提取手段。 其他说明:需要注意的是,在实际操作过程中可能会遇到一些数值稳定性的问题,因此文中提到了几个常见的调试技巧,帮助使用者更好地完成仿真任务。同时提醒读者关注模型验证环节,确保所得到的结果符合预期。
2025-12-27 23:50:42 3.2MB
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OpenCASCADE学习笔记,布尔运算、内存分配、并行开发、曲面建模、拓扑几何、造型引擎等多方面很细致的学习资料 在网上搜集的OpenCascade学习资料,整理一番供大家学习,包括: Open_CASCADE学习笔记等 opencascade造型引擎功能介绍.docx
2025-12-25 21:25:02 19.68MB OpenCASCADE 几何建模 CAD
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内容概要:本文详细介绍了基于MATLAB对齿轮-轴-轴承系统进行含间隙非线性动力学建模及其混沌特性分析的方法。首先,根据牛顿第二定律建立了齿轮系统啮合的非线性动力学方程,并应用修正Capone模型的滑动轴承无量纲化雷诺方程进行建模。然后,通过MATLAB求解并绘制位移-速度图像,展示了系统在不同转速下的混沌特性。文中还提供了可以直接运行的MATLAB代码,用于模拟和验证理论模型。此外,作者解释了齿轮啮合力的非线性和轴承力的分段特性对系统行为的影响,并指出了数值求解时需要注意的问题。 适用人群:机械工程专业学生、研究人员以及从事齿轮系统设计和分析的工程师。 使用场景及目标:适用于需要深入理解齿轮-轴-轴承系统非线性动力学特性的研究项目和技术开发。目标是帮助读者掌握如何使用MATLAB进行复杂机械系统的建模和仿真,特别是对于混沌现象的研究。 其他说明:文章强调了混沌现象在工程实际中的意义,指出虽然混沌可能带来不确定性,但在某些情况下也可以被利用来优化系统性能。同时提醒读者注意数值求解过程中可能出现的问题,如虚假分岔和初始条件敏感性。
2025-12-25 19:56:03 349KB
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基于MATLAB对齿轮-轴-轴承系统进行非线性动力学建模的方法及其混沌特性的分析。首先,根据牛顿第二定律建立了齿轮系统的非线性动力学方程,并采用修正Capone模型的滑动轴承无量纲化雷诺方程来模拟实际工况。接着,通过MATLAB编写并实现了相关模型的求解程序,绘制了不同转速下系统的位移-速度图像,揭示了系统的混沌行为。最后,通过对相图的分析,展示了系统在不同转速下的动态特性。 适合人群:机械工程专业学生、研究人员以及从事机械设备振动分析的技术人员。 使用场景及目标:①研究齿轮-轴-轴承系统的非线性动力学行为;②探索系统在不同转速条件下的混沌特性;③验证理论模型的有效性和准确性。 其他说明:文中提供的MATLAB代码可以直接运行,用户可以根据需要调整参数以适应具体应用场景。此外,文中还提到了一些优化技巧,如提高网格密度可以捕捉更多高频细节,但会增加计算时间。
2025-12-25 18:37:26 386KB
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