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关键词： 冲积河流   最小水流功率   塔里木河   河道整治   数学模型  

摘要： 塔里木河天然河岸状态造成了每年防洪抢险的巨大投入，如何依据河流演变规律形成有效的防洪抢险防护方案亟待研究。基于最小水流功率原理，建立适用于塔里木河的稳定河湾数学模型，利用该模型计算塔里木河下游不同水沙条件下的稳定河湾形态。塔里木河下游恰拉河段单位河长水流功率最小时，河湾曲率为4.02,此时河湾蠕动速率较小，河道相对稳定。河湾形态主要受来水输沙率与泥沙粒径的影响，随着泥沙粒径与输沙率的增加，河湾曲率增大，弯道平衡比降增大，河道趋向窄深。提出了有利于塔里木河河道整治的建议，在现水沙条件下，当恰拉段河湾曲率在3.8～4.1时，河道岸坡受水流冲击小，此时防护效果最佳。

关键词： 贝塞尔函数   引力波   数学物理方法  

摘要： 作为数学物理方法课程的核心内容之一，贝塞尔函数在引力波物理前沿研究中有着广泛的应用.这里以宇宙弦的引力波辐射功率的计算为例，详细讨论贝塞尔函数的重要性.同时，简要介绍贝塞尔函数在双星引力波辐射高阶模式和相变引力波中的应用.该题目可以作为融合本科核心课程教学与本科生科研的教学(教学研一体化)改革实例.

关键词： 混合型步进电机   数学模型   矢量控制   力矩波动抑制  

摘要： 混合型步进电机因其驱动系统简单,便于实现位置的控制,在伺服驱动系统中有着广泛的应用,但是由于电机本体输出力矩波动大,使之在高性能的精密伺服驱动系统中的应用受到了极大的限制。要改变这种现状,混合步进电机的精确数学模型的构建是一项亟待解决的重要基础工作,现有的传统混合型步进电机数学模型中的电机参数做了一定的简化,无法精确描述实际电机性能,影响以此设计的控制算法有效性。为了解决上述问题,本文对混合型步进电机参数进行详细研究,根据电机参数特性构建精确的混合型步进电机数学模型,并分析电机参数中的非线性项对电机输出力矩的影响。基于提出的电机数学模型,针对电机参数中的非线性项设计力矩波动抑制算法,使用数值计算的方法从原理上验证了抑制算法的有效性。将抑制算法应用于矢量控制系统中,取得了良好抑制效果,大幅降低了电机的力矩波动,为混合型步进电机进入精度要求更高的场合提供了理论依据和实现方法。主要研究内容如下: (1)非线性磁网络建模:通过考虑齿层磁导高次谐波效应,建立了混合型步进电机非线性磁网络模型。研究发现,永磁磁链的3次谐波会在电磁转矩中产生幅值放大3倍的4次谐波分量,证明即使微小谐波也不容忽视; (2)电机参数特性研究:采用数值计算方法,系统分析了空载、单相直流激励和两相交流激励三种工况下的电机参数特性,揭示了传统模型与实际参数的三大差异,进而构建了精度更高的改进模型; (3)力矩波动抑制算法设计:针对电磁力矩波动和齿槽转矩分别提出抑制策略,MAXWELL仿真验证表明,该算法可将力矩波动控制在1%以内,实现平稳转矩输出; (4)矢量控制系统集成:通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提算法在矢量控制系统中的可行性,实验结果显示力矩波动降低70%以上,显著提升了系统控制精度。

关键词： 高中数学   数学模型   教学策略  

摘要： 数学是一门以符号、公式、模型等形式表现客观世界各类关系与规则的学科。将数学模型思想应用于高中数学教学中，对提升学生的数学核心素养大有裨益。但就目前来看，该方法在实践中仍存在诸多问题。从学生、教师及课程体系三个方面出发，探索以模型思维为基础，坚持理论教学与实际操作相结合的教育方法，对复杂问题进行抽象和简化，以期为高中数学教学提供一定理论支撑和实际指导，使之能更好地提升学生的综合素质。

关键词： 自动化控制系统   数学模型   性能测试   工业生产   智能控制  

摘要： 阐述基于数学模型的自动化控制系统设计。通过运用数学模型实现实时数据采集处理、精准建模与参数辨识等功能。该系统在温度控制、能耗降低方面优于传统PID控制，具有数据处理延迟低、模型更新快和稳定性强的特点。

关键词： 跳汰机   定量排料   模糊串级PID控制器   系统受力   参数自整定   数学模型  

摘要： 跳汰机排料系统具有显著的非线性特征，参数间耦合关系复杂，难以通过简单的数学模型控制其排料过程，故排料量实际变化存在明显的时间延迟。为应对上述情况，提出选煤厂跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法。根据跳汰机排料系统组成情况，设计齿轮和齿条结构，再结合针对性的受力分析，设计模糊串级PID控制器，从而完成对模糊规则库与控制参数的自整定运算，实现跳汰机定量排料模糊串级PID控制方法的设计。实验结果表明，基于模糊串级PID原则实施控制，可以结合煤料粒度与密度调节给料速度，实现了以数学模型控制跳汰机排料过程的初衷。

关键词： 烟灰   烟灰颜色   化学成分   物理特性   检测技术   影响因素  

摘要： 烟灰是烟草制品被燃烧吸食后产生的固体灰烬，其成分和理化特性在一定程度上可反映烟草制品的原材料成分、燃烧状况及品质。挖掘烟灰在烟草研究领域的科研价值和应用潜力，为促进烟草制品高质量发展提供参考，综述烟灰的基础理论、分析技术及其主要影响因素等方面的研究现状，并从烟灰成分检测技术、烟灰成分及其含量与烟草品质关系、搭建和完善烟灰颜色标准数据库等方面展望其研究方向。

关键词： 加油机流量计   误差机理   数学模型   补偿算法  

摘要： 加油机流量计因机械磨损、流体特性变化及环境因素影响产生测量误差，表现为小流量区域负偏差、大流量区域正偏差的非线性分布。标准量器法与主路法是主要精度测试方法，通过多工况测试获取误差数据。多项式拟合和多变量耦合模型能有效描述误差分布规律，基于此建立的静态补偿和动态补偿算法可将误差控制在±0.2%范围内。温度补偿和智能算法应用提高了计量准确性，为加油站运营提供了可靠保障。

关键词： 金属丝电爆炸   铜丝   物理特性   沉积能量   Boltzmann方法  

摘要： 传统含能材料爆炸,危险性高,并且伴随大量有毒有害气体生成,对环境污染大,并且含能材料还受到相关部门的管制。然而金属丝电爆炸技术,是一种有效、可控性好、绿色安全的爆破手段。金属丝电爆炸目前还是处于实验室研究阶段,但是其应用前景大,可以在各种极端环境下进行爆炸,有望在未来替代传统炸药。国内外学者对金属丝电爆炸进行了很多研究,缺乏低温环境以及金属丝电爆炸平均电子温度的计算方式。本文选择铜丝进行电爆炸试验,通过改变铜丝的几何特性和外界环境对铜丝的电爆炸物理特性进行研究。本文的主要工作包括以下部分: (1)阐述金属丝电爆炸的概念和整个过程中经历的四个阶段,通过电压图像对四个阶段进行划分,分析了其中的一些物理量的变化,同时介绍了选用铜丝作为研究对象的原因。详细介绍了本文中使用的电爆炸系统组成及其工作原理,并验证了系统的稳定性。 (2)通过纹影实验对铜丝电爆炸过程中的图像进行采集,分析电爆炸过程中的铜丝径向膨胀速度,和各个状态铜丝的变化,并结合装丝装置中小线圈信号得出铜丝电爆炸先有正极和负极开始逐渐向中间发展的,而且正极更加剧烈。 (3)通过改变铜丝直径和外界环境气压进行铜丝电爆炸实验,分析实验结果得知随着气压的增加,金属丝的所需击穿电压将升高,电流在击穿瞬间下降幅度明显增大,击穿时电阻呈上升趋势,通过估算可知金属丝单个原子沉积能量也将增加。此外,气压相同时,随着丝径的增加,金属丝的所需击穿电压降低,电流在击穿瞬间下降幅度增大,击穿电阻随之减小。 (4)选用直径0.05 mm和0.1 mm的铜丝通过改变丝阵数进行丝阵实验,分析实验结果得出脉冲电流爬升速率基本保持一致,脉冲电流峰值增大,脉冲电流下降速度变快后趋于平缓,击穿电压降低,击穿时刻电阻降低;随着丝阵增加,汽化阶段能量占比在系统能量足够时保持稳定,在系统能量不足时,液化阶段能量占比增加,超过汽化阶段。对比0.05 mm四丝丝阵和0.1 mm单丝,相同质量时通过增加放电通道,使得脉冲电流爬升速率升高,脉冲电流峰值增大,脉冲电流下降速度变快,击穿时延延迟,击穿电压降低,击穿时刻电阻降低,沉积能量显著增加。 (5)选用0.05 mm的铜丝在液氮环境中进行丝阵电爆炸实验,分析结果得知对比常温环境,低温状态下电爆炸到达电流峰值时间延滞,低温环境击穿时延远大于常温下,低温状态下击穿时刻电阻更低低温下铜丝总能量高于常温下总能量,低温状态下熔融阶段能量大于常温状态,常温下汽化阶段和液化阶段沉积能量都大于低温环境。 (6)通过发射光谱仪对铜丝电爆炸激发的光谱进行研究,结合Boltzmann方法得到电爆炸过程中的电子平均温度。实验研究表明,随着气压增加,光辐射强度增加,电爆炸产生的等离子体温度降低,温度范围约9670～10561 K。 图[34]表[8]参[84]

关键词： LECO CHN628   碳、氢含量   不确定度评定   数学模型  

摘要： 针对煤中碳、氢含量的测量不确定度进行评定，可提高实验室检测碳、氢含量数据的准确性、提升实验室检测的相应技术水平。本文采用LECO CHN628测定煤中碳、氢元素含量，分析不确定度的来源以建立整个测定过程中不确定度分量的数学模型，并讨论测定过程中测量重复性引入的不确定度、样品称量时引入的不确定度、曲线标定时试剂纯度及线性引入的不确定度，计算测定煤中碳、氢含量的合成标准不确定度及扩展不确定度。