从纳米水化硅酸钙到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型

混凝土具有多尺度结构特征,其力学性能受到不同水化产物组分及微观结构的影响。基于分子动力学方法、化学计量法和均质化方法,建立了从纳米尺度水化硅酸钙(C-S-H)到水泥净浆弹性性能多尺度递推模型,其计算结果与实验数据吻合较好。基于该模型的计算结果可得:C-S-H凝胶中44%的孔隙率致使其体积模量、剪切模量和杨氏模量分别降低了约66%、53%和55%。当水灰比从0.3变化至0.5时,水泥净浆的体积模量、剪切模量和杨氏模量分别降低了约39%、30%和32%;LD C-S-H和毛细孔的体积分数分别增大了13%和20%。水化产物中C-S-H的体积分数越大,或水泥熟料中硅酸三钙的质量分数越大,水泥净浆的弹性参数越大。该模型为水泥基材料微观调控提供了指导。

基于Matlab的挖穴机刀片作业模型建立及分析

通过建立梯形刀片运动模型,分析与挖穴机切土刀刃滑切速度的相关因素,得出刀片刃口与水平方向有一倾斜角,土壤质点与水平方向的夹角与滑切速度显著相关,运用MATLAB编程分析结合实际作业经验得出刀片刃口倾斜角的具体取值范围20°~30°为优;建立刀片纯切削模型,基于数学语言,对刀片安装角、刃倾角进行了理论分析,并通过MATLAB程序设计,给出了合理取值范围。

基于MATLAB/Simulink对光伏电池建立模型与仿真

基于光伏电池数学模型,对光伏电池板的工作原理进行简要分析并给出其等效电路,使用MATLAB/Simulink对其建立仿真模型,并且通过在不同的环境下来测试光伏电池模型的特性,仿真结果与理论上的光伏电池P-V、I-V特性曲线基本吻合,证明所建立模型的合理性,对光伏电池在现实中的应用具有实际意义并对找到光伏电池合适的工作环境和实现其的最大功率提供了理论依据.

基于MATLAB的ARIMA模型对我国GDP预测的研究

国内生产总值(GDP)是衡量国家经济发展水平的重要指标,准确预测GDP对政府进行有效宏观调控意义重大。文章采用MATLAB软件,对我国1978—2023年国内生产总值(GDP)进行分析,通过数据平稳性检验、模型参数的识别、模型检验等环节确定了ARIMA(4,2,2)模型。预测我国2024—2026年GDP数值。

利用MATLAB进行有效的模型风险管理

随着金融市场的复杂性和不确定性不断增加,模型风险管理成为金融机构和投资者面临的重要挑战之一。本文旨在探讨利用MATLAB进行有效的模型风险管理的方法和实践。首先,介绍了模型风险的定义和分类,并阐述了模型风险管理的重要性。其次,探讨了MATLAB在金融领域的应用,以及在模型开发、验证、风险量化和监控中的角色。再次,对模型风险管理的数学基础进行了详细阐述,包括模型评估指标与方法、模型验证与校准方法以及模型风险量化模型。从次,针对MATLAB工具箱在模型风险管理中的具体应用进行了深入探讨,包括金融工具箱、量化金融工具箱以及数据分析与可视化工具箱的应用。最后,通过实证研究和案例分析,验证了利用MATLAB进行模型风险管理的有效性,并展望了基于MATLAB的模型风险管理的未来发展方向和应用前景。

基于MATLAB的SEIR传染病模型的构建与分析

传染病是全球范围内的重要公共卫生问题,对人类健康和社会稳定造成了巨大的威胁。了解传染病的传播机制和控制策略对预防和控制传染病的传播至关重要。SEIR模型是一种常用的模型,通过对人口中不同状态的转移进行建模,能够预测传染病的传播趋势和规模。为此,结合SEIR传染病模型特征,提出一种带有双线性传染率的SEIR1传染病传播模型。通过MATLAB模拟实验分析,SEIR1传染病传播模型能够实现对传染病短期流行趋势的预测,具有一定的实践应用价值。

基于MATLAB的不平衡报价模型分析及对策研究

在工程量清单计价模式下,不平衡报价是投标活动中常见的报价策略。基于线性规划理论,通过目标函数和约束条件建立不平衡报价最优收益数学模型,借助MATLAB编程语言对某高校工程实例求得最优解,并探讨其实际应用价值,同时给出业主视角下项目管理各阶段中不平衡报价的应对策略。

滤波辨识(5):输出误差自回归滑动平均系统的滤波辅助模型递推广义增广参数估计

针对输出误差自回归滑动平均系统,即Box-Jenkis系统,利用滤波辨识理念,研究和提出了滤波辅助模型广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型多新息广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型多新息广义增广投影辨识方法、滤波辅助模型递推广义增广梯度辨识方法、滤波辅助模型多新息递推广义增广梯度辨识方法、滤波辅助模型递推广义增广最小二乘辨识方法、滤波辅助模型多新息递推广义增广最小二乘辨识方法。这些滤波辅助模型广义增广辨识方法可以推广到其他有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

滤波辨识(10):多变量Box-Jenkins系统的滤波辅助模型递阶广义增广参数辨识

针对多变量Box-Jenkins模型,即多变量输出误差自回归滑动平均(M-OEARMA)系统,利用滤波辨识理念和辅助模型辨识思想,研究和提出了滤波辅助模型递阶广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广随机梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶广义增广递推梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广递推梯度辨识方法、滤波辅助模型递阶广义增广最小二乘辨识方法、滤波辅助模型递阶多新息广义增广最小二乘辨识方法。这些滤波辅助模型递阶广义增广辨识方法可以推广到其他有色噪声干扰下的线性和非线性多变量随机系统中。

Cu-4Ag合金微细丝拉拔极限预测模型

采用三室真空冷型竖引连铸设备制备了Cu-4Ag合金铸态杆坯,并利用连续冷拉拔变形得到了不同线径的Cu-4Ag合金微细丝,通过拉拔实验获取了不同线径下材料的屈服强度和抗拉强度;基于线径与强度的关系,构建了微细丝拉拔极限预测模型。结果表明,在拉拔过程中,Cu-4Ag合金微细丝的线径与抗拉强度密切相关,具有明显的尺寸效应;修正后的拉拔极限模型能够较为准确地预测不同线径的Cu-4Ag合金微细丝能够达到的拉拔极限。将拉拔极限模型产出的数据导入MATLAB中,构建了三维曲面模型,可以更为直观地分析材料的拉拔极限。

基于ROS-Matlab的移动机器人仿真研究

结合Linux下ROS系统高性能的仿真工具和跨平台兼容性,以及Matlab强大的计算能力、丰富的工具箱和函数库,通过建立ROS-Matlab的仿真控制系统,对移动机器人的关键技术进行研究。文中介绍了ROS-Matlab系统的框架和功能,首先,使用Gazebo构建2D仿真室内环境,通过Solidworks创建移动机器人模型,并将该模型以URDF文件形式导入ROS环境中;其次,利用SLAM_gmapping算法对仿真室内环境进行扫描建图,由Simulink发布目标点坐标和目标点导航话题,控制移动机器人完成导航任务;最后,由Simulink发布轨迹跟踪话题,控制移动机器人进行轨迹跟踪。通过仿真验证,由所建地图、目标点导航和轨迹跟踪曲线说明仿真系统的可行性,为机器人研究提供参考。

基于LabVIEW的无模型自适应控制算法实现与应用

为了有效地将无模型自适应控制算法(MFAC)应用于实际场景,该文研究LabVIEW开发环境中实现基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制(MFAC-CFDL)。实验结果表明,对于相同的被控对象,LabVIEW实现与Matlab的仿真运行结果一致,证明该方法准确性。进一步与传统的PID控制方法相比较,MFAC-CFDL显示出更强的鲁棒性,并能保证闭环系统的稳定性以及输出误差跟踪的收敛性,通过实验说明该方法工程实践应用有效性和可行性。

基于遗忘递推最小二乘法的泵站水平位移动态监控模型研究

泵站建筑物水平位移是泵站长期运行过程中的重要监测项目,对水平位移监测数据进行分析和建模是掌握泵站结构运行状态的重要手段。传统统计模型的回归参数为固定值,不能反映泵站结构变形性态的动态变化特征。为此,构建了基于遗忘递推最小二乘法(FFRLS)的泵站水平位移动态监控模型,该模型通过引入遗忘因子增强了新监测数据对模型的修正能力,实现了对统计模型参数的动态求解,从而使模型长期保持较高的预测精度。最后结合南水北调东线工程某泵站枢纽,验证了模型的有效性。工程实例表明,所构建的模型可以根据新数据的加入自适应更新泵站水平位移统计模型的回归参数,有效提高了统计模型的拟合与预测精度,为掌握泵站建筑物安全性态提供了新方法。

基于Matlab的运动控制系统实验平台设计

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿真测试到实物测试一体化;通过介绍实验平台中的PC端环境配置流程以及实验平台中驱动器的构成给出了实验平台的总体设计方案;说明了实验平台应用基于模型设计的方法实现代码自动生成的流程,并对基于模型设计的开发流程进行了详细的阐述;通过案例永磁同步电机转速、电流双闭环控制系统在实验平台经过模型在环仿真、软件在环仿真、处理器在环仿真,最后到实验平台进行实物测试的流程与实验结果来达到验证实验平台的优点及其可行性和有效性的目的。

构造二阶递推数列速解一类概率问题

数列中连续两项的递推关系a_(n)+1=qa_(n)+p(其中p,q为常数,pq≠0,q≠1)是一种常用的数学模型.该模型在概率问题中也有着其独特的用法.

基于AlexNet模型的大闸蟹自动分级系统设计与实现

针对目前大闸蟹人工分级方法的局限性,设计基于Matlab图像处理的大闸蟹分级系统。首先,在湖州市太湖养殖基地采集不同等级大闸蟹背部和腹部图像,对采集的图像进行灰度化、阈值分割、形态学等预处理。然后利用卷积神经网络AlexNet模型提取大闸蟹公母特征,利用面积法计算其大小。通过选取的10只大闸蟹的重量和系统计算得到的像素转化为面积参数,分析得到大闸蟹背部图像像素占比与其重量成近似正比例关系,因此可根据背部图像的计算值得到其大小特征。根据大闸蟹公母、大小特征完成分级。实验结果表明,系统在大闸蟹公母识别方面平均准确率达到92.655%,大小分级方面平均准确率达到95%。

基于MATLAB的曲柄摇杆机构优化设计方法分析及应用

以机构优化设计方法为研究对象,介绍了机械优化设计问题数学模型的建立方法、优化设计方法的选择和优化设计问题的编程与计算方法,并举例验证利用MATLAB优化工具箱对曲柄摇杆机构进行优化设计过程的合理性和可行性,可为平面运动机构的优化设计提供方法借鉴。

分数一阶电路等效模型估计锂离子电池SOC

等效电路模型可用于对锂离子电池进行监控和管理,其精度与复杂性至关重要。选用整数一阶、整数二阶和分数一阶等3种电路模型对锂离子电池进行等效建模,采用基于遗忘因子的递推最小二乘(FFRLS)法辨识模型中的参数,并应用辨识所得的参数,通过扩展卡尔曼滤波算法估计荷电状态(SOC)。对比模型预测的端电压与真实端电压,以及估计所得SOC与真实SOC,发现整数一阶模型估计SOC的误差约为8%,整数二阶模型的误差约为7%,而分数一阶模型的误差仅约为1%。

基于递推阻尼最小二乘辨识的六自由度磁悬浮平面电机动力学模型

六自由度磁悬浮平面电机是一种新型特种电机,具有六自由度运动、直接驱动、无机械摩擦、结构紧凑等特点,在光刻机等精密制造领域极具应用前景。然而,由于该类电机具有多变量、非线性、强耦合等突出特性,难以精确获取其动力学模型。为此,论文提出基于递推阻尼最小二乘辨识的六自由度磁悬浮平面电机动力学模型。首先,推导了六自由度磁悬浮平面电机的动力学模型。其次,基于多新息最小二乘法创新的引入阻尼项建立了递推阻尼最小二乘法,之后,利用Matlab对所提出方法进行仿真,获得电机在X、Y自由度上的辨识模型。最后,通过仿真验证了所建立动力学模型的准确性,实际系统与辨识模型之间的X、Y自由度上的均方误差分别为22.42 nm、7.11 nm。

基于模型预测控制的无人帆船轨迹跟踪方法

[目的]面向无人帆船在水面、水下跨域异构海洋机器人的协同作业场景,提出基于模型预测控制(MPC)的无人帆船轨迹跟踪方法。[方法]针对“海鸥”号无人帆船,建立其动力学模型及运动学模型,通过分析无人帆船动力学特点及执行器约束条件,构建MPC目标函数及系统约束条件,将无人帆船的轨迹跟踪问题转化为优化问题,并利用Matlab软件开展仿真实验验证。[结果]仿真结果表明,与“帆–舵”分离的PID轨迹跟踪控制方法相比,所提出的无人帆船“帆–舵”联合MPC控制方法更便于添加约束条件,其在风向变化的情况下能以更小的轨迹跟踪误差来更快地收敛于指定轨迹,且其可以实现逆风折线航行。[结论]研究成果可为无人帆船的帆、舵控制提供新的思路,提高其轨迹跟踪能力,进一步为无人帆船与AUV的高效协同作业提供技术保障。