Mathematica软件在微积分中的应用

以微积分教学为核心,在学习中结合使用Mmhematica软件,方便、简捷地用计算机来解决复杂的实际运算问题。注重知识的实用性、生动性和趣味性,削弱了过难过繁的运算技巧．将学生从枯燥的公式和大量的运算中解放出来。     

基于H∞频域整形的微积分控制参数在磁悬浮轴承中的应用

讨论了基于H∞频域整形的比例、积分及微分（PID）控制参数的选取,设计了PID控制器,对径向磁悬浮轴承的控制做了计算机仿真,并进行了实验验证,研究表明,控制系统的鲁棒稳定性和对低频干扰的抑制干扰的抑制能力与系统带宽膛关,其实现指标可由灵敏度函数与互补灵敏度函数之比来确定。     

参数微分法的应用研究

对参数微分法的应用进行了拓展,具体探讨了在部分分式的分解、不定积分、分部积分法等问题中的应用.     

分数阶耦合电感的无源性

分数阶耦合电感的提出进一步丰富和完善了已有的电路元件体系,开展该类分数阶元件的无源性研究将促进相关的电路分析和综合理论的发展.从频域角度入手,使用耗散矩阵的概念推导了分数阶耦合电感的无源性条件,并通过几个实例进行了说明.可以看到,整数阶耦合电感仅为分数阶耦合电感中较为特殊的一类;两者的无源性条件存在较大差异,前者无源时...     

分形塔分抗逼近电路———标度拓展与优化设计原理

分析B型分形塔分抗逼近电路的特征,该电路只具有负半阶运算性能.结合标度拓展理论,获得具有任意实数阶微积算子的分抗逼近电路——标度分形塔分抗逼近电路,并用非正则双重标度方程进行描述.分析该分抗逼近电路的运算性能和逼近性能.运用典型的数值求解算法分析频域特征及运算特征,对比不同初始阻抗值对零极点分布及频域曲线的影响.结合运算特征曲线与标度特征参量的不同取值情形,理论分析标度分形塔分抗逼近电路的优化原理并给出具体优化方法.对比分析标度分形塔分抗优化前后的逼近性能,定量分析运算振荡现象.介绍标度分形塔分抗的实际电路设计方案并给出实例,使用电阻电容与有源器件将该分抗的运算阶由-1μ0推广为0|μ|2.标度分形塔分抗逼近电路及其优化电路为分抗的构造与应用提供新思路.     

二元函数的微积分基本定理

从二元函数的面导数出发定义原函数和不定积分，研究了它们的性质．证明了：（１）若ｆ（ｘ，ｆｙ）有原函数，则有一族原函数且任意两个原函数相差ｋ（ｘ，ｙ）＝Ｃ（Ｘ）＋Ｄ（ｙ）＋Ｅ，其中Ｃ（ｘ），Ｄ（ｙ）为一元函数，Ｅ为常数；（２）若ｆ（ｘ，ｙ）在闭区间［Ａ，Ｂ］Ｒ２上连续，Ｚ＝（ｘ，ｙ）∈［Ａ，Ｂ］，则Φ（ｘ，ｙ）＝ｆ（ｓ，ｔ）ｄｓｄｔ在（ｘ，ｙ）可导且Φ’ｘｙ＝ｆ（ｘ，ｙ）；（３）若ｆ（ｘ，ｙ）在［Ａ，Ｂ］上连续，Ｆ（ｘ，ｙ）为其一个原函数，则ｆ（ｘ，ｙ）ｄｘｄｙ＝Ｆ（［Ａ，Ｂ］）．     

微积分中概念的教学例谈

以微积分中有关概念的例题为栽体，叙述了数学概念教学的一些基本方法；通过创设问题情境，激发学生的学习兴趣；通过设置概念“陷阱”，让学生切身体会到学好数学概念的重要性；引导学生及时梳理，帮助学生形成完整的“概念域”，清晰、稳固的概念网络系统。     

基于Levy算法的离子性聚合物金属复合材料分数阶模型辨识

IPMC是一类被称为人工肌肉的电活性智能材料,在微机电系统、生物医学、仿生机构等领域都具有很好的应用前景。分数阶微积分中微分、积分的阶次可以是分数,能够更精准地描述实际系统的动态响应。为了说明分数阶模型比传统整数阶模型能够更精确的描述具有非整数阶动力学特性的IPMC驱动系统,首先根据IPMC驱动器输入信号与输出响应的实验数据得到实际频率响应伯德图;然后,结合实验数据应用Levy频域辨识算法分别建立了IPMC的整数阶模型和分数阶模型;最后,比较两类模型和实验数据的频域响应伯德图,可见分数阶模型和实验数据的伯德图拟合效果更精确,所以对于具有非整数阶动力学特性的IPMC驱动系统应该使用分数阶模型来描述和研究。     

微积分基本公式的简明证法及其应用

微积分基本公式在微积分的理论和应用中占有十分重要的地位,使学生怎样掌握该公式的证明和应用一直是教学的关键点和难点。其主要原因在于目前教科书中的证明要借助于积分上限的函数及其导数,过于复杂和抽象,使学生难以理解和掌握,因此,它无疑成为长期以来困扰教与学的瓶颈问题。为此,笔者给出该公式的一种简明证法,并讨论了该公式的新用途。主要包括:定积分的值与积分变量的选择无关性;积分上限函数的求导法则的新证法等。这种简明证法和应用具有的实际意义是:该证法使学生易理解和掌握,既克服了现行教科书中的不足,又为教学提供了一条有效途径。     

应用Legendre小波求解非线性分数阶Volterra积分微分方程

先利用Legendre小波的分数阶积分算子矩阵将非线性分数阶Volterra积分微分方程转化为非线性代数方程组, 再通过数值求解方程组得到原方程的数值解, 证明了误差边界值, 并用算例验证了该方法的有效性和精确性.