中关日微积分科普书籍对比调查研究

通过对中、美、日三国中具有代表性的抽样微积分科普书籍进行内容、特色、效果这三个方面的调查研究,对我国微积分科普书籍的建设提出建议：正确定位编著思想——换位思考,站在读者的角度考虑编著细节;加强建设制作团队——数学家、一线教学者与漫画家等共同合作．     

一类无穷域上分数阶微分方程正解存在性

针对无穷域上非线性半正高阶分数阶微分方程多点边值问题正解的存在问题,采用Schauder不动点定理以及迭代的方法,研究该方程正解的存在性,给出了正解的存在条件.结果表明:对于无穷域上非线性半正高阶分数阶微分方程多点边值问题正解的存在性的证明,不需要使用复杂的对角化过程,即可得出结论,方法比以往更一般化、简单化.     

有限单群A_n(3)的元素阶的刻画

为找到有限单群所特有的算术性质,根据有限群的元素的阶定义出一个素图.利用元素的阶,结合素图中个别顶点的连通情况及其孤立点集的大小范围,采用逐步排除的方法,素图非连通的有限单群(3)nA得到了刻画,即元素的阶的集合与(3)nA一致的有限群,必然同构于(3)nA或(3):nA?,其中?是(3)nA的一个2阶图自同构群.研究结果表明:Kondratiev的猜想对于李型单群(3)nA也是成立的,从而推进了该猜想的更进一步解决.该成果同时也完整地解决了Darafsheh对该问题的研究.     

分数阶微分方程积分边值问题正解存在性

为考察一类非线性分数阶微分方程在积分边界条件下正解的存在性,利用格林函数和Guo-Krasnoselskii不动点定理,研究了分数阶微分方程积分边值问题的正解,并得到了积分边值问题至少存在一个正解的判别准则.结果表明:这类分数阶微分方程边值问题的正解具有存在性,所得的结论丰富了分数阶微分方程正解的存在性的研究成果.     

高维分数阶cable方程隐式差分逼近

针对高维分数阶cable方程的数值差分逼近问题,采用有限体积方法,构造高维分数阶cable方程一种隐式差分逼近格式.结果表明:该隐式差分格式是无条件稳定和收敛的.利用隐式差分方法求解三维情况的数值例子,将数值解与精确解进行比较,说明隐式差分方法的有效性.此方法可应用于其它类型的高维分数阶微分方程.     

一类分数阶系统的混沌与控制研究

基于分数阶Routh-Hurwitz准则,研究了仅有一个三次非线性项的分数阶混沌系统平衡点的稳定性,采用MATLAB软件平台,得到了该系统在不同阶数时的周期轨和混沌吸引子.利用线性反馈控制策略,将混沌吸引子控制到零平衡点,实现了投影同步控制.     

变时间分数阶反应扩散方程的数值分析

考虑时变分数阶反应扩散方程的数值逼近问题。采用分段线性插值法结合对一阶时间导数的一个二阶近似离散Coimbra时变分数阶导数,用中心差分离散二阶空间分数阶导数通过数值例子验证了提出的数值方法,说明了数值方法的有效性。     

Mindlin板弯曲和振动分析的高阶杂交应力四边形单元

基于Mindlin板理论提出了一种高阶八节点杂交应力四边形单元.该单元不仅能通过零剪力分片检验,而且能通过非零常剪力增强型分片检验.单元边界位移插值采用任意阶Timoshenko梁函数,对不同厚跨比的四边简支、固支方板,以及圆板进行了弯曲和自由振动分析,数值结果表明无论对薄板还是中厚板,该单元均是准确和有效的,并且具有几何不变性.     

基于分数阶积分谷底边界检测的路面裂缝提取

针对路面裂缝图像噪声大、边界弱、裂缝细小导致分割难的问题,提出了一种基于谷底边界的路面裂缝提取方法.该方法首先对原始图像进行邻域平滑处理,在消除噪声的同时扩展了裂缝的相对宽度;接着对图像进行基于分数阶积分的谷底边界检测;然后采用形态学方法对图像进行处理,使裂缝趋于光滑后进行短线噪声去除,并结合最大熵阈值断线连接法自动连接裂缝断口,从而得到最终的裂缝检测结果.实验结果表明,该方法能快速检测出细小的路面裂缝,具有抗噪性能好、定位准确及检测精度高的特点.     

基于多相位量化噪声抑制的分数频率合成器的实现

为抑制Σ-△调制器量化噪声对分数频率合成器输出噪声的影响,提出一种基于多相位分数分频器的频率合成器结构. 该结构可以避免毛刺并且主要电路模块不需要工作在高频,从而相应节省了功耗,同时分频器的输入可以不需要50%的占空比. 通过对比发现,对于环路带宽为1 MHz的宽带情况下的Σ-△分数频率合成器,多相位分频器技术可以减小频率合成器输出频谱的相位噪声达12 dB. 该频率合成器使用UMC 0.18 μm CMOS工艺实现,仿真结果证明它可以满足DVB-H系统协议指标要求.