关键词： 软翼无人机   数学模型   系统辨识   最小二乘法   控制算法  

摘要： 软翼无人机是一种新型无人机,由柔性翼伞通过绳索悬挂带有动力发生装置的无人车构成。由于其结构简单、负载比重大且对起飞降落条件要求低,使之在某些任务执行方面具备了其他种类飞行器难以比拟的优势,这也使其在军用和民用领域都有着广泛的应用前景。但是,由于软翼无人机空气动力学平面柔性特征以及机体内部非刚性连接等特点,使之存在附加质量、柔性结构和内部相对运动,这给软翼无人机的深入研究带来很大障碍。目前,国外针对软翼无人机的研究在数学建模和飞行试验等方面已取得了初步进展。而国内则刚刚起步,较国外还有较大差距,在许多方面的研究都有待进一步深入。本文针对中国科学院沈阳自动化研究所自行研制的软翼无人机,对基于系统辨识的“灰箱”建模方法进行了研究,在得到辨识模型的基础上,用经典PID控制算法设计飞行控制器。从以下四部分对软翼无人机进行研究。首先,对软翼无人机进行机理建模,建立其六自由度运动方程,并通过解耦线性化、经过拉普拉斯变换后得到传递函数模型,为软翼无人机的模型辨识提供先验知识。其次,设计软翼无人机辨识实验,包括输入信号设计,采集原始飞行数据,并对飞行数据进行预处理。然后,基于机理建模的先验知识,利用最小二乘的辨识算法,辨识得到软翼无人机单通道数学模型,并用其它飞行数据进行模型交叉验证。最后,基于辨识得到的软翼无人机数学模型,用经典PID控制算法设计软翼无人机的纵向控制器与横侧向控制器,并进行数值仿真与航迹控制飞行仿真验证控制算法的有效性。

关键词： 人脸识别   几何特征   数学特征  

摘要： 人脸识别技术是现今生物特征识别领域中最热门的研究课题之一，它被普遍应用于安防行业、人脸考勤系统、门禁系统等方面。本文针对人脸的几何特征和数学特征进行研究，其主要的贡献包括：　　（1）针对眉毛的几何特性，提出基于几何特征的眉毛模型，该眉毛模型包括眉毛的面积、眉毛的长度、平均宽度、眉毛的弯曲程度和眉毛的走向趋势等几何参数，并且通过实验分析验证所提取的几何参数的有效性。　　（2）提出了基于人脸脸型的人脸个性几何特征提取方法，分析研究人脸几何特征的鲁棒性，并对所提取的人脸个性几何特征进行实验统计分析，通过实验验证了提取的几何特征的有效性。　　（3）提出一种新的基于图像显著性的多级加权 LBP人脸识别算法。第一，为了充分应用人脸的局部特征，提出了一种多级LBP特征人脸描述方法，即采用多级大小可变的窗口对人脸图像进行扫描，得到一系列的图像块，再计算每一图像块的LBP特征。第二，为了计算各个局部特征在人脸识别过程中的权值，提出一种基于图像显著性的局部特征权值的计算方法，在人脸比对时根据计算得到的权值将每个LBP特征直方图比对的相似度相加，得到最终的人脸相似度。实验表明，该算法相比原始LBP、PCA人脸识别算法，在AR、ORL以及YALE人脸库上均获得更高的识别率。　　（4）分别提出了眉毛几何特征、人脸个性几何特征以及数学特征在人脸比对时的比对策略，采用打分的机制记录特征比对的结果。　　（5）为了实现人脸几何特征与数学特征相融合的人脸识别算法，提出了基于权值的几何特征与数学特征的融合策略，即根据不同的人脸特征赋予不同的权重，按照相应的权值将人脸特征比对得分相加得到最终的人脸比对分数，根据这个最终的分数完成人脸识别。实验结果表明，采用几何特征与数学特征相融合进行人脸识别比使用单一人脸特征进行人脸识别时有更高的识别率。

关键词： 数学算法   数学教学   探究意识   问题解决   数学思维活动   数学问题   算理   课堂气氛   课程标准   小猴  

摘要： 生活中对同样事情的解决策略,总是因人而异的。在数学教学上也是如此,《数学课程标准》提出:"人人都能获得良好的数学教育;不同的人在数学上得到不同的发展。"课标把算法多样化提高到学生发展的高度来谈,正是基于对多样化的认识。一、如何实现算法的多样化算法多样化是问题解决策略多样化的一种重要体现,是指群体中的解法多样化,而不是指每一个个体的解法要多样化;尝试让学生独立思考创新,从多角度掌握算法,培养探究意识,促进学

关键词： 高中   数学   算法教学研究  

摘要： 算法知识虽然在高中数学的知识网络中所占的内容不算多,但是其包含的思维方式以及数学逻辑能力却占据着重要的份量。因此,算法教学是数学体系中的重要部分,教师要加强对学生的指导,也要求学生加强对算法知识的关注。

关键词： 数学日记   Moodle   算法  

摘要： 数学日记是国内教学界近二十年的研究热点,将传统的数学日记与反思性学习结合,基于新型的课程管理平台Moodle开发相关的写作形式,对于改进数学作业布置形式,提高学生数学学习能力,丰富数学教学形式都有很大的促进作用.

关键词： 暂态电能质量扰动   数学形态学   熵   dq变换   动态时间扭曲算法  

摘要： 随着社会的发展，各行各业的自动化程度越来越高，各类投入使用的电力设备也越来越多，从而对电网的冲击将造成电压暂降，电压暂升，电压波动，振荡暂态等多种电能质量问题。这些扰动将对电力系统的运行安全造成难以估计的危害。因此，对电能质量扰动问题进行快速的检测将使我们能够在扰动发生时立即做出有效动作来稳定我们的电力系统。对于有效动作的做出，我们首先得知道它是什么扰动。因此，对扰动进行识别分类也显得非常的重要。数学形态学是新兴起来的一种可以用来处理非线性信号的数学理论，它具有简单快速有效的特点；所以本文的研究重点就是将数学形态学应用于对电能质量扰动信号的检测与识别。 本文首先对电能质量扰动信号的分类进行了介绍，并对其数学模型在Matlab上进行了数字仿真，得出了相应的模拟信号，用于后期的处理。并介绍了数学形态学理论，在将其作为消噪工具时，构造了自适应组合形态滤波器，并验证了该滤波器对信号的滤波效果。 其次，将数学形态学理论充分应用于电能质量暂态扰动的起止时刻检测。首先构造自适应组合形态滤波器，对含噪声的扰动信号进行滤波处理，其次，将扰动信号通过形态变换，得到形态边缘检测算子，再对其进行一定的TOP-HAT变换，通过阈值处理后得到我们的特征信号，该方法在不同的暂降幅值，不同的谐波，噪声背景下进行了验证，仿真结果表明该方法运算速度快，能有效快速的定位扰动起止时刻。 再次，将数学形态学与熵理论结合，对电能质量暂态扰动信号进行检测。首先通过形态学滤波器对信号进行去噪处理，再提出了一个简化熵的概念，对滤波后信号进行相应简化熵的求取，从而得到相应的特征信号，并对其进行阈值处理后即可得到扰动发生的起止时刻。在不同的幅度，谐波，噪声变换下对该方法进行验证，仿真结果表明，该方法能快速有效的定位扰动起止时刻。 最后，将数学形态学与dq变换和欧氏距离以及动态时间扭曲算法相结合对单一扰动进行识别分类。首先将含噪声的扰动信号通过形态滤波器进行处理，再参照电力系统中的dq变换将信号构造成dq分量，通过表达式可以发现，dq分量此刻只与幅值和噪声相关，当噪声被滤除时，其分量类似于之与幅值有关，所以利用dq分量的幅值平方和可以对信号的特征进行一定的表征，为了识别出信号的类别，再利用欧式距离，对被测信号以及参考信号在dq变换后的幅值平方特性进行距离计算，再通过动态时间扭曲算法得到最优路径，从而匹配的相应参考信号即为被测信号的类别。通过在不同幅度变化以及噪声背景下对扰动进行识别，仿真结果表明，该方法能够较准确的识别各类单一扰动。

关键词： 高中数学   算法思想   渗透  

摘要： 新课程标准增加了算法内容,新教材的一个重要主线就是算法主线,算法思想是贯穿整个高中数学的一个重要思想。在四川省2010年开始实行新课程标准的大背景下,本文研究了算法思想渗透的背景、目的和意义;调查了高中数学教师对算法思想渗透的认识,以及高一、高二学生对算法思想渗透的认识;根据调查结果分析了学生在运用算法思想解决问题的一些现状;探讨并研究了算法思想在各章节中的体现,并提出了在高中数学教学中渗透算法思想的策略、方法和建议。

关键词： 数学   算法   多样化   最优化  

摘要： 算法多样化是数学教学所倡导的教学理念,提倡算法多样化,标志着教与学的方式的有效转变,既有利于培养学生的独立思考能力,又能激发学生的学习积极性。

关键词： adaptive algebraic multigrid   multiple corrections   indefinite Helmholtz  

摘要： Introduced in this paper is a multiple Galerkin adaptive algebraic multigrid algorithm for solving linear discrete equations arising from discretization of partial differential operators with a rich and diverse near-kernel. Standard multigrid methods struggle with solving such equations due to their inability to produce accurate coarse correction to all near-kernel components. The motivating model problem here is the indefinite Helmholtz operators for which the character of near-kernel components is, at least approximately, known. In the algorithm, some of these components are used to create multiple prolongation operators and consecutive coarse descriptions which collectively approximate the entire near-kernel. The algorithm consists of two parts, with multiple Galerkin corrections accelerating a standard multigrid V-cycle. Both parts largely employ standard multigrid techniques. The resulting algorithm is then used to precondition the GMRES. Numerical experiments in one and two dimensions are presented, demonstrating the applicability of the method for problems with different types of wave numbers. Further leads in improving and extending the proposed approach conclude the paper.

关键词： Scheduling  

摘要： Production scheduling is one of the most important problems in a mining operation, as it has a significant impact on a project's profitability. As open-pit mines go deeper, because of the massive amount of waste removal, which is required to extract the ore, as well as high operational costs per tonne, underground mining has become more attractive. Among underground mining methods, block caving could be a good alternative because its high rate of production is similar to that of open-pit mining, and it has the added advantage of low operational costs. Relying only on manual planning methods or computer software based on heuristic algorithms will lead to mine schedules that are not the optimal global solution. Block-caving scheduling has been the subject of a lot of research. Most studies have applied mathematical programming, simulation and stochastic approaches. This paper reviews mathematical programming applications in block-caving scheduling, highlights and suggestions for future works. Copyright © 2015 Inderscience Enterprises Ltd.