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電氣工程數學建模

發布時間:2021-08-17 10:16:06

❶ 數學建模都要用到那些方法啊

隨著科學技術的迅速發展,數學模型這個詞彙越來越多地出現在現代人的生產、工作和社會活動中。電氣工程師必須建立所要控制的生產過程的數學模型,用這個模型對控制裝置作出相應的設計和計算,才能實現有效的過程式控制制;氣象工作者為了得到准確的天氣預報,一刻也離不開根據氣象站、氣象衛星匯集的氣壓、雨量、風速等資料建立的數學模型;生理醫學家有了葯物濃度在人體內隨時間和空間變化的數學模型,就可以分析葯物的療效,有效地指導臨床用葯;廠長經理們要是能夠根據產品的需求狀況、生產條件和成本、貯存費用等信息,籌劃出一個合理安排生產和銷售的數學模型,一定可以獲得更大的經濟效益。對於廣大的科學技術人員和應用數學工作者來說,建立數學模型是溝通擺在面前的實際問題與他們掌握的數學工具之間的一座必不可少的橋梁。

那麼,什麼是數學模型,又是如何建立起這些形形色色的數學模型的呢?就讓我們走近數學模型看一看吧!

原型與模型

原型(Prototype):人們在現實世界裡關心、研究或者生產、管理的實際對象。

模型(Model):為特定的目的,將原型的某一部分信息簡縮、提煉而構造的原型替代物。

數學模型:對於現實世界的一個特定對象,為了一個特定目的,根據特有的內在規律,做出一些必要的簡化假設,運用適當的數學工具,得到的一個數學結構。

注意數學模型(Mathematical Model)與數學建模(Mathematical Modelling)之間的聯系與區別。

建立數學模型的方法

一般說來建立數學模型可以分為表述、求解、解釋、驗證幾個階段,並且通過這些階段完成從現實對象到數學模型,再從數學模型回到現實對象。建立數學模型沒有固定的模式。一般這一過程可以如圖所示的幾個步驟:

數學模型的分類

基於不同的出發點可以有各種不同的分法:

按照模型的應用領域分:如人口模型、交通模型、環境模型、生態模型、城鎮規劃模型、水資源模型、再生資源利用模型、污染模型等。范疇更大一些則形成許多邊緣學科如生物數學、醫學數學、地質數學、數量經濟學、數學社會學等。

按照建立模型的方法分:如初等數學模型、幾何模型、微分方程模型、圖論模型、馬氏鏈模型、規劃論模型等。

按照模型的表現特性又有幾種分法:

確定行模型和隨機性模型 取決於是否考慮隨機因素的影響。近幾年來隨著數學的發展,又有所謂突變性模型和模糊性模型。

靜態模型和動態模型 取決於是否考慮隨機因數引起的變化。

離散模型和連續模型 指模型中的變數(主要是時間變數)取為離散是連續的。

線性模型和連續模型 取決於模型的基本關系,如微分方程是否是的。

按照建模目的分。有描述模型、分析模型、預報模型、優化模型、決策模型、控制模型等。

按照對模型的了解程度分。有所謂白箱模型、灰箱模型、黑箱模型等。它們分別意

味著人們對原型的內在機理了解清楚、不太清楚和不清楚。

數學模型的作用

數學是研究現實世界中的數量關系和空間形式的科學。它的產生和許多重大發展都和現實世界的生產活動和其他相應的學科的需要密切相關的。一般的說,當實際問題需要我們對所研究的現實對象提供分析、預報、決策、控制等方面的定量結果時,往往都離不開數學的應用,而建立數學模型則是這個過程的關鍵環節。

分析 通常是指定量研究現實對象的某種現象,或定量描述某種特性。例如 研究不同種群的生物在同一自然環境下生存時,相互競爭和依存的現象;描述葯物濃度在人體內的變化規律以分析葯物的療效。

預報 一般是根據對象的固有特性預測當時間或環境變化時對象的發展規律。人口預報、天氣預報以及傳染病蔓延高潮時刻的預報可以作為這方面的例子。

決策 其含義很廣,譬如根據對象滿足的規律作出使某個數量指標達到最優的決策。使經濟效益最大的價格策略,使總費用最少的設備維修方案都是這類決策。

控制 一般是指根據對象的特徵和某些指標給出盡可能滿意的控制方案。例如化工生產過程中溫度和流量的控制,利用紅綠燈對交流進行控制等

數學建模(mathematical modelling)

數學建模是構造刻劃客觀事物原型的數學模型並用析究和解決實際問題的種方法。運用這種科學方法,建模者必須從實際問題出發,遵循「實踐――認識――實踐」的辨證唯物主義認識規律,緊緊圍繞著建模的目的,運用觀察力、想像力和邏輯思維,對問題進行抽象、簡化,反復探索、逐步完善,直到構造出一個能夠用於分析、研究和解決實際問題的數學模型。因此,數學建模不僅僅是一種定量解決實際問題的科學方法,而且還是一種從無到有的創新活動過程。當代計算機的發展和廣泛應用,使得數學模型的方法如虎添翼,加速了數學向各個學科的滲透,產生了眾多的邊緣學科。當今幾乎所有重要的學科,只要在其名稱前面或後面加上「數學」或「計算」二字,就成了現有的一種國際學術雜志名稱。這表明各學科正在利用數學方法和數學成果來加速本學科的發展。就連計算機本身的產生和進步也是強烈地依賴於數學科學的發展,而計算機軟體技術說到底也是數學技術。

引用絕對嚇人的文字

❷ 單片機和數學建模哪個對電氣工程學生用處更大一些

這兩個不沖突啊 你可以學學單片機 這個電氣及其自動化的必修課吧 我建議你學習AVR單片機 這個用的比較普遍 學校里教的一般都是51單片機
數學建模是一個比賽 可以參加啊 就那麼幾天 這種比賽會在期末考試、考研都有加分的
如果是得什麼勵志獎學金啊 國家獎學金啊 保研啊 這類比賽都有好處 但是對於以後工作 沒太大影響 你要是電氣工程類的學生 我個人建議你 多參加一下電子設計大賽 這個對學業、考研和以後工作都有好處

❸ 電氣工程及其自動化的學生需要學習數學建模和數學分析嗎

有聯系,不過電自專業一般要開20門左右的專業課,電路和高中物理的電路有些聯系,不過加了很多圖論矩陣運算的東西,電力系統分析高壓繼保涉及的數學知識都是大學學的比如各種分解和數值變換,電機學的東西就基本都是大學的知識的,梯度旋度散度渦流電磁互感等等,有一些需要編程的課程比如C語言MATLAB、PLC之類的。還有有一些控制類信號類的課程,工科課程對高數數值分析線性代數要求比較高,高數里的微積分高中回涉獵一點,其他的都是在大學里學的。
主幹學科:電氣工程、控制科學與工程、計算機科學與技術。
主要課程:電力電子技術、自動控制原理、微機原理與應用、電氣工程基礎、電機學、電器學、電力系統分析、電機設計、高低壓電器、電機控制、智能化電器原理與應用、電力系統繼電保護、電力系統綜合自動化。
課程:電路理論、電子技術、電力電子技術、自動控制原理、微機原理與應用、電氣工程基礎、電機學、電器學、電力系統分析、電機設計、高低壓電器、電機控制、智能化電器原理與應用、電力系統繼電保護、電力系統綜合自動化、建築供配電等。

❹ 電氣工程及其自動化專業,跟數學建模聯系大嗎

對專業本身沒有多大用處,但對你的就業是有意用處的,當然前提是你要做的足夠好,能拿獎才行,加油吧你!

❺ 鄭州輕工業學院數學建模求組隊啊!本人10級電氣工程

我就參加過

❻ 電氣工程及其自動化專業都可以參加什麼大賽

全國電子設計大賽,數學建模大賽,,,,

❼ 本人現在大二,二本a 電氣工程及其自動化專業,學校這幾天數學建模大賽報名,很迷茫,該不該報想考研

那就趕緊花時間學好高數啊 別到時候干著急

❽ 數學建模對電氣自動化專業有用嗎

當然有用啊~數學建模不但鍛煉你的思維能力和思維方式,還能夠加強你對各種軟體的了解,加強解決問題的能力,你說有用沒有呢?

❾ 我是10級電氣工程及其自動化專業的學生,現有兩個比賽……數學建模和全國電子專業人才設計大賽。該報哪個

如果打算考研就數學建模,打算畢業工作就電子專業人才設計大賽。

❿ 數學建模對電氣工程學生重要嗎

電子工程領域與數學模型、物理理論和計算機技術的結合,使得更多的電子電氣系統成為數字化和智能化。邏輯控制類系統更加具有特別的意義。可以說電氣工程系統是一門建立在數學模型、數學計算和物理理論基礎上的、具有強大生命力的、體系完整、邏輯嚴密的獨立學科。在工農業等各個領域中運用和發展的電氣理論均離不開數學理論的支持和數學模型的幫助。可以說電氣工程系統一旦脫離了數學理論、數學模型和數學計算將會一事無成。反之,電氣工程系統本身的發展也是建立在數學理論基礎上又促使數學理論急速向更深、更廣的領域發展。進入計算機時代,不僅僅改變了數學系統的面貌,也改變了電氣系統的研究方向,同時也改變了
評價數學成果的價值標准。總之,電氣工程系統和數學理論、數學模型共同為人類的文明進步作出了顯著的貢獻。因此,研究和實現電氣工程系統的數學建模方法具有重要意義。

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