操作系統(tǒng)數學模型論文
系統(tǒng)數學模型又稱數學模擬，是建立在客觀存的環(huán)境系統(tǒng)的基礎上，反映評價涉及到的各種環(huán)境要素和過程以及它們之間相互聯系和作用一組數學表達式。下面學習啦小編給你分享操作系統(tǒng)數學模型論文，歡迎閱讀。
操作系統(tǒng)數學模型論文篇一
培養(yǎng)高中學生應用數學模型解決實際問題，不僅是數學本身發(fā)展的要求，也是我們整個社會發(fā)展的需要。所以，我們的數學建模教學不僅僅要以使學生學到重要的數學知識為目的，更要旨在提高中學生的思維品質。
《普通高中數學課程標準》(實驗)“前言”部分中指出：高中數學課程給教師留有一定的選擇空間，他們可以根據學生的基本需求和自身條件豐富課程;應倡導積極主動、勇于探索的學習方式;應注重提高學生的數學思維能力、發(fā)展學生的數學應用意識等。
在新課概念教學中，選擇日常生活事例引導學生建模，在建模過程中了解概念的現象，掌握概念本質。
一、對數學模型的認識
建模思想是在20世紀80年代進入我國大學的，一些西方國家的大學在20世紀60年代到70年代已經引入了數學建模這一概念。經過20多年的發(fā)展之后，數學建模已經是各院校中開設的專業(yè)課程，是培養(yǎng)學生利用數學方法分析、解決問題的一個有效方法。數學模型一般有算法模型、解析幾何模型、立體幾何模型、概率模型以及函數模型等等類型。數學建模是建立數學模型的過程，這個過程也可以說是一種用數學的思想思考問題的手段。數學建模主要是用數學方法和手段，通過簡化或者抽象描述，解決實際問題的一種手段。數學建?；顒油加芯唧w的教學活動作為實例，例如利用概率模型，調查一個班的學生課前預習情況、作業(yè)完成情況和課后上網情況等等。
二、創(chuàng)新數學建?；顒?，激發(fā)學生學習興趣
高中教學中加入數學建模知識是一件非常有意義的事，因為數學建模不僅可以提高學生對學習數學的興趣，還可以培養(yǎng)高中生正確的數學觀、敢于挑戰(zhàn)困難的意志力。數學建模能培養(yǎng)學生應用數學方法進行證明、推理、分析的能力;還能培養(yǎng)學生用理解數學語言和用數學語言解決實際問題的能力;甚至還可以提高學生自主學習、安排、協調、組織能力以及應用計算機軟件的編程能力和模擬能力。在高中數學的課堂教學中，多層次、多角度地編排與生活有關的應用內容，能夠達到有效激發(fā)學生建模興趣的目的。例如，在函數的學習中可以設置不同的問題情境，建立相關的數學模型。就過節(jié)包湯圓來說，一般情況下，1公斤面、1公斤餡，包100個湯圓?，F在，1公斤面不變，但是餡比1公斤多了，現在請問應該多包幾個(直徑小一些)，還是少包幾個(直徑大一些)?假設湯圓的形狀和皮的厚度都一樣。建立模型：大皮的半徑為R，小皮的半徑r。S=PR2，V=QR3;s=Pr2，v=Qr3且S=ns，可得V= (nv)≥nv?？芍?，若100個湯圓包1公斤餡，則50個湯圓可以大約包1.41公斤餡。這樣通過引導學生用函數知識刻化生活問題，建立了函數關系解析式，解決了實際問題的一般性，學生們的建模興趣就會被進一步激發(fā)出來。有了興趣之后，學生就會帶著積極上進的心態(tài)去面對數學難題、克服困難，認真、仔細地去比較、分析、探索認識事物的變化發(fā)展規(guī)律，從而提高自己解決問題的能力和水平。
通過調查我們得知，很多高中生對數學建模都有一定的了解，并且表示非常感興趣。很多學生認為，“數學源于生活，生活依靠數學，平時做的題都是理論性較強，實際性較弱的題，都是在理想化狀態(tài)下進行討論，而數學建模問題往往能貼近生活，充滿趣味性”;“數學建模使我們更深切地感受到高中數學與實際生活的有緊密聯系，感受到數學問題廣泛于生活當中，使我們對于學習數學的重要性理解得更為深刻”。
三、創(chuàng)新數學建?；顒?，發(fā)展學生應用意識
21世紀以來，數學科學逐漸在國家的科技與經濟中扮演著重要的角色。隨著世界經濟全球化和計算機科學的快速發(fā)展，數學科學已成為了當今高科技的一個重要組成部分。數學有一個很重要的特點，就是具有廣泛的應用性。因此，培養(yǎng)學生應用數學理論和知識的能力已經成為了高中數學教學過程中一個非常重要的方面。數學建?；顒油加幸跃唧w生活實例作為教學內容。例如，某旅游景區(qū)某星級大酒店有150個客房，經過一段時間的經營實踐，旅館經理得到一些數據：如果每間客房定價為160元，住房率為55%;每間客房定價為140元，住房率為65%;每間客房定價為120元，住房率為75%;每間客房定價為100元，住房率為85%。欲使每天收入最高，問每間住房的定價應是多少?
解答過程：
可得出假設：收入關于房價的曲線為中間高兩側低，可試一元二次函數回歸模型。
模型建立：設y為收入，x為房價，y=ax^2+bx+c
求解：將以上四組數據代入公式，可解得a=-1，b=277.5，c=-5000。
進而得出y=x^2+277.5x+5000，求收入最高時的定價，可知。當求y=-x^2+277.5x-5000的最大值時，可知x=138.75時，每天收入最高。
通過許多類似這樣的實例教學，可以讓學生意識到數學建模的應用在生活當中隨處可見，數學建模是我們生活中解決實際問題的一種重要方法和工具。
四、創(chuàng)新數學建模活動，培養(yǎng)學生數學素養(yǎng)
目前，在一些發(fā)達國家數學界都普遍重視數學建模的教學，也贊同通過開展數學建?；顒觼硗苿咏逃母母锇l(fā)展。就當前世界形勢來看，發(fā)達國家數學界已有把數學建?；顒又饾u從大學生教育轉移到高中學生的發(fā)展趨勢。數學建模主要是在現實情境中把數學問題抽離出來，經過修改，建立成數學模型，再將此數學模型拿回到現實中檢驗。這一個建模的過程不僅能拓寬高中學生的知識面，還能培養(yǎng)學生動腦、動手能力，在對實際問題進行調查研究的時候，也能培養(yǎng)學生的數學能力和數學素養(yǎng)。作為提高高中學生分析實際問題、解決實際問題能力的最主要過程，數學建模能夠很好地將各種知識應用于現實生活的實際問題中，是培養(yǎng)高中學生綜合素質的一項重要科目。因此，有效地展開數學建?；顒?，可以培養(yǎng)學生的解決問題能力，提高學生的綜合素養(yǎng)。
總而言之，在高中數學教學中，數學建?；顒邮欠浅Ｖ匾?，不可缺少。提高數學建模的意識，是培養(yǎng)學生解決實際問題的首要過程。這樣一來，我們在中學教學內容上面都要隨之變化，教學觀念和教育思想也需要隨之更新，而且在教學過程中，中學教師也需要學習好新的數學教學理念，經過努力研究把中學知識應用于現實生活中。只有在深入對數學建模進行研究之后，才能把握好數學建模問題的難度和深度，才能推動高中數學建模教學更好、更快地發(fā)展。
操作系統(tǒng)數學模型論文篇二
數學模型方法，不僅是處理數學理論問題的一種經典方法，而且還是處理科技領域中各種實際問題的一般數學方法。現代電子計算機的廣泛應用，使得數學模型方法已經廣泛應用于自然科學與社會科學的一切領域。馬克思曾說：“一門科學只有成功地運用數學時，才能達到了完善的地步。”如今數學在發(fā)展高科技、提高生產力及加強系統(tǒng)管理科學等方面的重要性已日益被人們所認識。新課程實施后，數學模型是貫穿于整個高中數學課程中的重要內容，這些內容雖不單獨設置卻滲透在每個模塊或專題中。下面我就對數學模型的概念、類別和缺點、在初等數學中應用及建模能力的培養(yǎng)談談一些看法。
一、數學模型的概念
數學模型是針對或參照某種事物系統(tǒng)的特征或數量相依關系，采用形式化的數學語言，概括或近似地表述出來的一種數學結構。這種數學結構是借助于數學概念和符號刻畫出來的某種系統(tǒng)的純關系結構，所以在數學模型的形成過程中，已經用了抽象分析法，可以說抽象分析法是構造數學模型的基本手段。從廣義上講，數學中的各種基本概念如實數、向量、集合等可叫做數學模型，因為它們是以各自相應的實體為背景加以抽象出來的最基本的數學概念，這種可稱為原始模型。如例1：自然數1、2、3、4…n是用來描述離散型數量的模型;例2：每一個代數方程或數學公式也是一個數學模型，如ax +bx+c=0。但狹義的解釋，只有那些反映特定問題或特定的具體事物系統(tǒng)的數學關系結構才叫數學模型。一般的，在應用數學中，數學模型都作狹義講，構建數學模型的目的就是為了解決實際問題。
二、數學模型的類別
1.按照建立模型的數學方法進行分類，如初等數學模型、幾何模型、規(guī)劃模型等。
2.按模型的表現特性，可分為確定性模型與隨機模型、靜態(tài)模型與動態(tài)模型、線性模型與非線性模型、離散模型與連續(xù)模型。
3.按照建模目的分，有描述型模型、分析模型、預報模型、優(yōu)化模型、決策模型、控制模型等。
三、數學模型的缺點
1.模型的非預制性。實際問題各種各樣，變化萬千，這使得建模本身常常是事先沒有答案的問題，在建立新的模型的過程中，甚至會伴隨著新的數學方法或數學概念的產生。
2.模型的局限性。首先模型是現實對象簡化、理想化的產物，所以一旦將模型的結論用于實際問題，那些被忽視的因素必須考慮，因此結論的通用性和精確性只是相對的。另外，由于人們認識能力和數學本身發(fā)展水平的限制，有不少實際問題很難得到有實用價值的數學模型。
四、建模的步驟
建模過程有哪些步驟與實際問題的性質、建模的目的等有關，下面我們先看兩個例子：
例一：家用電器一件，現價2000元，實行分期付款，每期付款數相同，每期為一個月，購買后一個月付款一次，再過一個月又付款一次，共12次，即購買一年后付清，若按月利率8‰，每月復利計算一次，那么每期應付款多少?
這是一道關于分期付款的實際應用題，我們要求解就必須構建數學模型。通過分析，問題體現出的等量關系為分期付款，各期所付的款及各期所付的款到最后一次付款時所生的利息合計，應等于所購物品的現價及這個現價到最后一次付款時所生的利息之和。因此，設每期應付款為x元，那么，到最后一次付款時，
第一期付款及所生利息之和為x×1.008 ，
第二期付款及所生利息之和為x×1.008 ，
第三期付款及所生利息之和為x×1.008 ，
……
……
第十一期付款及所生利息之和為x×1.008，
第十二期付款及所生利息之和為x，
而所購電器的現價及其利息之和為2000×1.008 ，
由此x×(1+1.008+1.008 +…1.008 )=2000×1.008 ，
由等比數例求和公式得：
∴x≈175.46(元)
也就是每期應付款175.46元。
例二：關于物體冷卻過程一個問題：設某物體置于氣溫為24℃的空氣中，在時刻t=0時，物體溫度為u =150℃，經過10分鐘后物體溫度變?yōu)閡 =100℃，試確定該物體溫度u與時間t之間的關系并計算t=20分鐘時物體的溫度。
為了解決此問題就要構造一個數學模型，首先由于該問題涉及必然性現象，故要選取一個確定性數學模型。又為了反映物體冷卻過程這樣一個物理現象，還必須應用牛頓冷卻定律：在一定溫度范圍內，一個物體的溫度變化率恒與該物體和所在介質之溫差成正比。在該問題里，物體溫度u應是時間變量的連續(xù)函數，記為u=u(t)。對初始溫度u 而言，溫差為u -u (u 為空氣介質溫度)。我們又知道，應變量(函數)的變化率可用導數概念來表述，于是物體冷卻過程(現實原型)的數學模型就是如下形式的微分方程：
=-k(u-u )，k為比例常數，在具體問題里可確定下來。
具體問題要求出函數關系u=u(t)的顯式表示。易得
log (u-u )=-kt+c
∴u-u =A•e ，其中A為常數，代入t=0時，u=u ，則u -u =Ae°=A，
∴u=(u -u )e +u 這就是方程解。
有了一般模型，只要把實際問題里的具體數據一一代入即可。
100=(150-24)e +24
∴k=0.051
因此對具體問題有特殊模型為u=24+126e ，將t=20代入則得u(20)=24+40=64答案即為64℃。
所以我們建立數學模型的步驟可以歸納如下：
模型準備：首先要了解問題的實際情境，情況明白才能方法正確。總之，要做好建模的準備工作。
提出問題：通過恰當假設，將問題進行簡化。
模型構成：根據分析對象的內在規(guī)律和適當工具，構造各個量(常量和變量)之間的等式(或不等式)關系或其它數學結構。建模時應遵循的一個原則是，盡量采用簡單的數學工具，這樣才有利于更多的人了解和使用。
模型求解：可以采用解方程、邏輯運算、數值計算等各種傳統(tǒng)方法，也可使用近代的數學方法如計算機技術等。
模型檢驗：把數學上分析的結果翻譯回到實際問題，并用實際的現象、數據與之比較，檢驗模型的合理性和適用性。若合乎則得出結果：若不合乎實際則應重新建模，直到檢驗結果合乎實際為止。
四、有關數學建模能力培養(yǎng)的建議
在分析了數學建模的物點、過程之后，我們知道用數學模型解決實際問題首先是用數學語言表述問題，即構造模型，這就需要有廣博的知識、足夠的經驗、豐富的想象力和敏銳的洞察力。
1.教師應努力成為數學建模的先驅者，根據教學內容和學生的實際情況提出一些問題供學生選擇，如關于哥尼斯堡七橋問題;或者提供一些實際情境，引導學生提出問題，如銀行的分期付款問題、公平的席位分配、傳染病的隨機感染、線性規(guī)劃等問題。特別要鼓勵學生從自己生活的世界中發(fā)現問題，提出問題。
2.數學建模可采取課題組的學習模式，教師應引導學生學會獨自思考，分工合作，交流討論，互相幫助。
3.數學建?；顒又袘膭顚W生使用計算機、計算器。
4.教師應指導學生完成數學建模報告，并及時給出評價，評價內容應堅持創(chuàng)新性、現實性、真實性、合理性、有效性，這幾個方面不必追求全面，只要有一項做得好就應該予以肯定。
總之，數學建?？梢钥闯梢婚T藝術，藝術在某種意義下是無法歸納出幾條準則或方法的，一名出色的藝術家需要大量的觀摩和前輩的指導，更需要自身實踐，愿我們的教師增強建模意識，激發(fā)學生對數學建模的興趣，為使其今后具備較高的建模能力而努力。
操作系統(tǒng)數學模型論文篇三
摘 要：為了提高電廠工作人員對DEH系統(tǒng)的組成、運行機理及系統(tǒng)故障的認識水平，本文對DEH系統(tǒng)的主要結構組成、系統(tǒng)功能進行了介紹，并推導出電液伺服閥、油動機、汽輪發(fā)電機組的數學模型，為相似的工程提供了借鑒。
關鍵詞：DEH系統(tǒng);組成;功能;數學模型
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.263
0 引言
電廠DEH系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)控制器、操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、執(zhí)行機構、保護系統(tǒng)，主要功能包括汽輪機自動保護、機組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控、汽輪機自動控制、汽輪機自動程序控制，在此基礎上提出了DEH系統(tǒng)主要控制對象的數學模型。
1 DEH系統(tǒng)的主要組成
DEH系統(tǒng)利用計算機控制將系統(tǒng)的邏輯判斷、控制運算、軟件組態(tài)等優(yōu)勢發(fā)揮出來，將系統(tǒng)的調節(jié)與保護、運行監(jiān)測、順序控制等融為一體。采用高壓抗燃油EH液壓系統(tǒng)替代先前的液壓系統(tǒng)大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經濟性。根據DEH系統(tǒng)結構可將系統(tǒng)分為控制器、操作系統(tǒng)、油系統(tǒng)、執(zhí)行機構和保護系統(tǒng)。(1)控制器?？刂破髦饕刂乒駜鹊腄PU、I/O卡件、電源、網絡等設備。主要用于給定接收系統(tǒng)控制信號，利用邏輯運行對系統(tǒng)進行控制，系統(tǒng)采用控制器、網絡、電源冗余控制，以以太網實現系統(tǒng)通訊，開關量和模擬量信號發(fā)出和接收通過I/O卡件通道，調節(jié)汽閥和主汽閥的閥門控制伺服調節(jié)回路由VCC卡實現。(2)操作系統(tǒng)。由工程師站和操作員站組成，為運行人員提供系統(tǒng)運行的信息監(jiān)測，系統(tǒng)操作，人機對話等功能，通過冗余的以太網絡實現操作員和DPU的系統(tǒng)通訊。(3)油系統(tǒng)。油系統(tǒng)由潤滑油系統(tǒng)和高壓控制油系統(tǒng)。潤滑油系統(tǒng)由主機拖動的潤滑油泵提供，高壓控制油系統(tǒng)為DEH控制系統(tǒng)提供控制與動力用油，接受調節(jié)器或操作盤的信號指令驅動控制油泵。(4)執(zhí)行機構。DEH的執(zhí)行機構主要由高壓調節(jié)電液伺服機構、高壓主汽電液伺服機構、中壓調節(jié)電液伺服機構、中壓主汽電液伺服機構組成。執(zhí)行機構包括電液伺服閥、伺服閥放大器、快速卸載閥、線性位移變換器(LVDT)、油動機，負責驅動DEH系統(tǒng)的執(zhí)行機構。(5)保護系統(tǒng)。保護系統(tǒng)是指在汽輪機超速運行時，系統(tǒng)通過電磁閥關閉高、中壓調節(jié)汽閥，在汽輪機嚴重超速(110%)、EH油壓低、軸承油壓低等情況下危機遮斷和手動停機。
2 DEH系統(tǒng)主要功能
從根據機組的運行要求和DEH系統(tǒng)結構特性，DEH系統(tǒng)主要有汽輪機自動保護、機組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控、汽輪機自動控制、汽輪機自動程序控制功能(ATC)。(1)汽輪機自動保護功能。汽輪機的自動保護功能主要是避免機組因超速、振動、差脹等原因受到破壞。包括超速保護系統(tǒng)(OPC)、危急遮斷系統(tǒng)(ETS)、機械超速保護和手動脫扣。1)超速保護系統(tǒng)(OPC)。此項保護是在汽輪機轉速達到額定轉速的103%～110%時，系統(tǒng)通過OPC電磁閥，快速關閉高、中壓調門，對機組進行超速保護。2)危急遮斷系統(tǒng)(ETS)。此項保護措施是在汽輪機轉速達到額定轉速的110%時，系統(tǒng)通過高壓遮斷電磁閥泄去高壓油，將系統(tǒng)主汽閥和調節(jié)汽閥關閉，從而實現機組安全停機，達到保護機組的目的。(2)機組和DEH系統(tǒng)的監(jiān)控功能。監(jiān)控系統(tǒng)主要包括CRT畫面、操作狀態(tài)指示、狀態(tài)按鈕指示，對DEH系統(tǒng)的信號通道、程序運行情況和系統(tǒng)硬件等進行監(jiān)控，通過CRT畫面顯示機組運行的主要參數、報警數據、故障信息等等。(3)汽輪機自動控制功能。汽輪機自動控制包括機組并網前的轉速自動控制和機組并網后的負荷自動控制。在轉速控制時，系統(tǒng)的高壓調門、中壓調門和主汽門的控制回路反饋信號為汽輪機的轉速。在汽輪機處于負荷控制時，以汽輪機的轉速為電網負荷擾動的前饋信號，反饋信號則是發(fā)電機的功率和調節(jié)級壓力的折算功率，組成的串級控制回路實現汽輪機自動控制功能。(4)汽輪機自動程序控制功能(ATC)。此項控制功能可實現在機組允許的應力范圍內，對機組啟動程序進行適當優(yōu)化，實現機組最短時間、最高效率的啟動。ATC控制可實現機組在啟動階段的升速速率的調整、自動升速和高速暖機控制，在機組并網后可限制機組的升負荷速率，對負荷實現保持功能。
4 結論
本文介紹了汽輪機數字電液控制系統(tǒng)的結構組成和功能，并在此基礎上采用機理分析的方法推導出DEH系統(tǒng)的主要控制對象電液伺服閥、油動機、汽輪機發(fā)電機組的數學模型。
參考文獻：
[1]肖林海.汽輪機DEH系統(tǒng)參數優(yōu)化及故障診斷研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2011.
[2]靳智平.電廠汽輪機原理及系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2006.
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