数学软件在数学建模中的应用

为培养大学生的创新意识、协作精神及运用数学方法和计算机技术解决社会问题的能力,全国大学生数学建模竞赛成为了全国高校最重要的科技竞赛之一.在大学生数学建模竞赛中,用计算机软件解决社会问题已是当代大学生必备的技能.以2021年全国大学生数学建模竞赛中的题目为例,利用数学软件在数值计算方面和绘图方面的优势,高效准确地解决和分析数学建模竞赛题目,并得出解决方案,最后阐述了数学软件在数学建模中的重要性.     

颌面部骨骼三维建模与通用仿真平台的建立

为了建立一个通用的三维颌面部骨骼系统仿真环境,将骨骼建模过程与仿真行为定义完全分离开,每一骨骼组织(包括每一颗牙齿)模型给定唯一的命名,使相关的行为方法与命名的名称唯一对应,实现了不同个体的颌面部骨骼模型,均可在同一仿真环境下实施给定的行为仿真.本研究基于人体切片图像和64层螺旋CT图像,重建了两个符合生理结构要求的颌面部骨骼三维模型.借助Virtools行为仿真开发软件,实现了两个模型符合生理运动的咬合过程仿真与初步的齿冠面修复仿真.     

基于三维目标建模的需求分析方法

面向目标的需求分析方法是需求工程领域研究的热点问题之一.在深入研究目前有代表性的目标分类方法基础上,提出一种不依赖于具体应用领域的、较为系统和完整的目标分类框架和建模方法.该框架从三个角度对目标进行划分,分别将其归类为操作性或非操作性目标,硬目标或软目标以及实现型或维持型目标.这三种分类虽然相互独立,但在实际建模时可以相互补充,形成一个完整的体系,为目标建模提供不同的帮助.在此基础上,还提供了一种目标建模的具体算法,可以较好地完成目标建模任务.     

基于智能空间环境的群体行为建模研究

为了能够逼真模拟复杂虚拟环境中大规模群体行为,在国内外相关研究成果基础上提出一种基于分层智能空间环境的群体行为模型建模方法.基本思想是把传统的三维连续地理空间环境分解为一组局部智能空间环境对象,对象中不但存储有约束个体行为模型的基本约束信息,同时还储存有不同个体在环境不同区域可执行的行为信息.这样,虚拟环境中的个体可以在其所处的具体环境提供的信息的约束和指导下进行实时行为合成与决策.仿真实验表明,该方法不仅能够逼真的模拟大规模群体在复杂虚拟环境中的各种规范化行为,而且可以有效减少个体决策模型的计算量,提高模型运行效率.     

ARMA模型辨识及其在光纤陀螺漂移建模中的应用

针对含有噪声的时间序列模型辨识精度低的问题,采用自回归函数的衰减正弦曲线方法估计含有噪声的ARMA模型系统参数,AR参数从衰减正弦曲线直接获得,MA参数估计采用相关匹配技术.仿真结果表明,时于具有不同信噪比噪声干扰的系统,该算法具有良好的收敛性和准确性.在此基础上,将该方法应用到光纤陀螺漂移误差建模中,实验结果表明,采用该算法所确定的模型能够精确的反应光纤陀螺的漂移趋势.     

关于仿真理论的探讨

系统仿真经过几十年的发展,逐渐形成了一个相对独立的学科领域。作为学科,应该有其自己相应的基础理论。本文提出将模型论、仿真算法和仿真可信度评估理论作为系统仿真学科的基础理论的观点。     

家用血糖智能感知装置刺针自适应控制方法

为了向老年人提供居家自动化测量血糖的智能装备,设计了基于模糊比例积分微分(PID)的家用血糖智能感知装置刺针自适应控制方法．首先给出了家用血糖智能感知装置的总体设计,然后为确保刺针运动过程的稳定性,建立了刺针控制模块的动力学模型,并提出了基于模糊PID的刺针自适应控制方法,以实现刺针控制模块工作过程中PID控制器参数的自适应在线整定,采用基于模糊PID的刺针自适应控制方法的系统调节时间仿真结果为0.30 s．最后,试制并测试了家用血糖智能感知装置,原型装置调节时间测试结果为0.35 s,能抑制刺针抖动．     

基于动力学模型分块逼近的水下机械臂RBF滑模控制算法研究

本文利用切片理论与Morison方程计算了双关节水下机械臂在水中运动时受到的附加质量力、水阻力和水体流动对机械臂产生的冲击力,在传统机械臂动力学模型的基础上建立了完整的双关节水下机械臂动力学模型.基于推导的水下机械臂动力学模型提出了一种RBF滑模控制策略,采用多个RBF神经网络对水下机械臂动力学模型中的不确定项进行分块...     

基于人工神经网络的系统建模及MATLAB实现

为了提高科研项目评估的客观性和公正性,选用BP网络为模型,利用逆向建模技术和MATLAB实现了"科研项目选题决策综合模糊评估系统"。测试数据表明该系统能较准确地对科研项目作出评估得分。