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中英高中数学教科书中概率统计内容的比较研究

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中英高中数学教科书中概率统计内容的比较研究

作者：王泽扬华东师范大学

学位级别：硕士

随着新课标、新教科书、新高考的落地,新一阶段的教学改革正在有序推进中。教科书是承载着新课程改革理念变革与教与学方式进步的重要媒介。随着时代的发展,我国教科书和国外教科书是否有差距、有怎样的差距,这始终是一线教师和数学教... 详细信息

随着新课标、新教科书、新高考的落地,新一阶段的教学改革正在有序推进中。教科书是承载着新课程改革理念变革与教与学方式进步的重要媒介。随着时代的发展,我国教科书和国外教科书是否有差距、有怎样的差距,这始终是一线教师和数学教育研究者关心的话题之一。在本次新教科书的编写中,变化最大的部分当属概率与统计部分。因此,笔者对苏教版教科书与HODDER版教科书中概率统计内容进行了比较研究。笔者通过内容分析法、比较研究法等方法,基于国内外学者对概率统计知识及其教学的认知、统计素养的理解,基于王建磐和鲍建生（2014）的习题的综合难度模型,从四个方面:课程标准、宏观对比、微观对比、素养评价入手,从定性和定量分析两个角度,建立了一个四维度的中英高中数学教科书的比较研究框架。在此基础上,解决以下四个问题:1.在中英普通高中的教学中,课程标准中的概率与统计部分有哪些相同点与不同点?2.从宏观层面,中英高中数学教科书中概率统计内容有哪些相同点和不同点?3.从微观层面,中英高中数学教科书中概率统计内容有哪些相同点和不同点?4.从例习题的素养水平层面,中英高中数学教科书中概率统计内容的例习题有哪些相同点和不同点?最终,笔者得到以下结论。总体上,两套教科书均为完整的、系统的、有想法的、适合学生概率统计学习乃至利于为学生终身学习服务的、能够培养学生数学学习兴趣与理性思维、实践精神的教科书。两套教科书所对应的课程标准均根据自身理念详实的介绍了课程的要求,中国课程标准更完整完善、系统,HODDER版更具体细微、可操作性强;宏观上,苏教版的教科书与新时代教育教学新发展和新媒介结合更加紧密,教科书的常见环节上更加丰富;微观上,HODDER版教科书依旧更华丽,更生动,学、教、考统一地较好,而苏教版教科书逻辑更强,数学味道更浓厚,例习题更充足;对于素养评价上,苏教版教科书和HODDER版教科书中所有例习题所呈现的数据分析素养的水平基本一致,概率部分也是如此;而在统计部分,情境与运算两个部分中,苏教版教科书稍有优势。基于以上分析,笔者提出以下四点建议:（1）情境与数学应更好地融合、更好的应用。学生应该既感觉到现实世界的火热与魅力,也应感受到数学世界的冰冷与美丽。（2）例习题的编写应该更加反复推敲,且不断推陈出新,加强学、教、考的统一,从而更好地使中学教师、学生得以“减负”。（3）关注与加强学生实践精神与创造、创新能力的发展与培养。教学中应有充足的课时与精力,利用好已有教科书的新内容,更好地为学生实践能力和创新能力的发展奠基,（4）课程标准中对于终结性评价应该更加具体、清晰、点对点。这样,将考试评价清晰地呈现在学生和教师面前,书写在教科书和课程标准上,减负能够更好地得以落实。

关键词：高中数学教科书比较研究数据分析概率统计

具有受限信道的网络控制系统的最优控制与镇定

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具有受限信道的网络控制系统的最优控制与镇定

作者：李雪扬济南大学

学位级别：硕士

网络控制系统作为控制领域的一个热点问题,随着网络技术和控制理论的创新和发展,在众多工业领域得到了广泛的应用。但由于网络信道的引入,其物理局限性会给网络控制系统的控制性能带来负面影响,比如由带宽限制、网络阻塞、外部干扰信号... 详细信息

网络控制系统作为控制领域的一个热点问题,随着网络技术和控制理论的创新和发展,在众多工业领域得到了广泛的应用。但由于网络信道的引入,其物理局限性会给网络控制系统的控制性能带来负面影响,比如由带宽限制、网络阻塞、外部干扰信号等因素引起的数据丢包、网络时滞、信道衰减等现象。另一方面,网络通讯过程中所采用的各类通信协议同样也会对控制系统的性能和稳定性产生重要影响。因此,通过设计合适的最优控制策略,可以最大限度地提高系统性能并确保系统稳定性。这对于提高现代工业自动化系统的控制效率和精度,具有重要意义。本文系统地研究了几类具有受限信道的网络化控制系统的最优控制与镇定问题。针对由于丢包信道带来的非对称信息控制、受多并行Markov丢包信道影响和基于通信协议进行调度的三种情况下的网络控制系统的最优控制与镇定问题,运用了随机极大值原理、Riccati方程、正倒向随机差分方程等方法和工具,设计了状态反馈控制、输出反馈控制算法。主要内容如下:研究具有丢包信道的非对称信息系统的最优控制和镇定问题。分别研究了带有无记忆丢包信道的网络系统,以及具有多并行擦除信道的非对称信息跳变参数系统的最优控制与镇定问题。针对这两类离散时间系统,提出了相应的随机极大值原理,并给出了正倒向随机差分方程组。通过耦合差分Riccati方程和代数Riccati方程组,解决了这些系统的有限时域最优控制和无限时域镇定性问题。研究具有多并行Markov丢包信道的网络控制系统的最优控制和镇定问题。分别针对控制器到执行器之间存在丢包,以及控制器到执行器与传感器到估值器之间双边同时存在丢包的两类系统,实现了相应的最优状态反馈控制和输出反馈控制设计。通过引入新型的映射关系,处理多并行Markov丢包信道问题,将丢包系统转换为Markov跳变线性系统进行分析。进一步解耦求解正倒向Markov型差分方程组,给出状态反馈控制器设计和镇定性分析。对于双边多并行Markov丢包信道系统,建立一组正向Riccati方程来设计最优滤波器,给出最优输出反馈控制的设计方法,验证了分离原理成立。研究基于通信协议的网络控制系统的最优控制问题。分别针对受到Round-Robin协议调度和随机通信协议调度的控制系统,设计了二次最优控制。通过模型转换和Markov链重构,将其转换为Markov跳变线性系统,并建立了相应的极大值原理和正倒向随机差分方程。基于耦合差分Riccati方程,得出了两种情况下最优控制问题的解存在的充分必要条件,并得到了最优控制的解析表达式。

关键词：网络化控制系统受限信道丢包最优控制可镇定性分析

基于机械式断路器的柔性直流电网自适应重合与故障测距研究

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基于机械式断路器的柔性直流电网自适应重合与故障测距研究

作者：毛琦扬天津大学

学位级别：硕士

由于架空线具有突出的经济优势,在未来的柔性直流电网中具有广阔的应用前景。然而,相比于直流电缆,架空线发生故障的概率更高。大量运行实践表明,架空线路的大多数故障是瞬时性的,为了提高系统供电的可靠性,必须为直流断路器配置有效的... 详细信息

由于架空线具有突出的经济优势,在未来的柔性直流电网中具有广阔的应用前景。然而,相比于直流电缆,架空线发生故障的概率更高。大量运行实践表明,架空线路的大多数故障是瞬时性的,为了提高系统供电的可靠性,必须为直流断路器配置有效的重合闸方案。现有的自动重合闸策略采用直接完全闭合直流断路器的方式,若重合于永久性故障,会使得直流电网遭受严重的二次过流冲击。本文重点分析了永久性和瞬时性故障下的机械式直流断路器残余电压特性。在此基础上,提出了一种适用于柔性直流电网的机械式直流断路器的自适应重合闸方案。理论分析表明,所提出的重合闸策略不仅可以可靠地识别故障性质,而且可以将永久故障下的二次冲击电流限制在可接受的范围内。提高了直流电网供电可靠性的同时大大降低了直流断路器连续断流能力的要求。基于PSCAD/EMTDC的仿真测试验证了理论分析的正确性以及所提方案的可行性和优越性。基于残余电压的自适应重合闸策略实现了瞬时性故障下故障线路的快速供电恢复。对于永久性故障,实现精确的故障测距则是确保电力系统故障快速排查并清除的关键技术。为此,基于行波固有频率的故障测距方法在常规直流输电系统中具有突出的技术优势,但是通过分析发现,柔性直流电网故障行波固有主频率低、可利用数据窗短,导致基于固有频率主成分的测距算法存在较大误差。针对上述问题,提出在故障断流并经过延时后通过重合残余电流开关产生足够长数据窗的暂态电压。在此基础上,提出了主/次频迭代计算/校验式测距算法。与传统利用故障初期固有主频实现故障测距的方法相比,所提出的测距方法能够显著提升故障测距精度。

关键词：柔性直流电网架空线机械式直流断路器自适应重合闸故障测距固有频率

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汽车用钢板坯连铸中间包钢液运动行为研究

汽车用钢板坯连铸中间包钢液运动行为研究

作者：王先扬重庆大学

学位级别：硕士

安全、环保、节能是目前汽车制造业的主题,本世纪以来,随着中国汽车产量的高速增长,汽车用钢的应用前景也愈发广阔。钢材中的夹杂物会降低汽车零部件的机械性能,在汽车行驶过程中产生严重的安全隐患,因此各行业对汽车用钢的洁净度提出... 详细信息

安全、环保、节能是目前汽车制造业的主题,本世纪以来,随着中国汽车产量的高速增长,汽车用钢的应用前景也愈发广阔。钢材中的夹杂物会降低汽车零部件的机械性能,在汽车行驶过程中产生严重的安全隐患,因此各行业对汽车用钢的洁净度提出了更高的要求。中间包作为连铸过程中连接钢包和结晶器的过渡冶金容器,也承担着去除钢液中夹杂物的作用,对钢液的洁净度有着举足轻重的影响。本文以某钢厂板坯2流中间包为研究对象,通过数值模拟与现场工业试验,设计优化了湍流控制器、挡坝以及气幕挡墙等控流装置,确定了最优控流组合方案,使夹杂物得到了有效去除。主要结论如下:1)开展了板坯原中间包钢液流动仿真研究。结果表明,原中间包的死区、活塞区、全混区体积分数分别为11.8%、28.7%、59.5%,钢液的流动行为还有优化的空间;50μm及以下尺寸的夹杂物在中间包内的去除效果不够理想,其中10μm夹杂物的去除率仅为5.4%;小型夹杂物更容易绕过挡墙与挡坝进入浇注区;部分夹杂物会随着钢液运动而通过挡坝上的流钢孔,直接达到出钢口并进入结晶器。2)进行了湍流控制器以及挡坝流钢孔的优化。结果表明,由于新湍流控制器底部增设了格条,中间包内的钢液向上运动到达液面时的流速降低,减少了液面的扰动,降低了卷渣的可能。在新湍流控制器的基础上对中间包内挡坝流钢孔进行了优化。新流钢孔分布在挡坝的两侧,可以减少随钢液而进入的夹杂物,有效阻止了直接流向结晶器的夹杂物。最优方案对尺寸为10μm、30μm、50μm、70μm、90μm的夹杂物去除率均分别为9.2%、39.5%、79.4%、94.2%、97.5%,提升较为明显。3)设计并优化了气幕挡墙的吹氩位置以及吹氩量,确定了环形气幕挡墙与7L/min吹氩量的最优方案。结果表明,气幕挡墙的设置对小型夹杂物的去除有显著的效果。环形气幕挡墙取代了条形气幕挡墙,解决了条形气幕挡墙吹氩分布不均的问题,最优方案将10μm与30μm小型夹杂物的去除率从5.4%、30.3%分别提高到了31.8%、47.4%。4)确定了引流砂的最佳粒度范围。当引流砂的粒度为0.1 mm时,其在中间包的上浮率为92.7%;当粒度增加到0.15 mm时,引流砂的上浮率增加到99.1%,几乎达到的全部上浮的效果;当引流砂粒度达到0.2 mm时,大部分引流砂在中间包冲击区就能上浮;当引流砂的粒度继续增加至0.5 mm时,夹杂物的去除率从100%降至98.2%。引流砂的粒度最好在0.2 mm～0.5 mm之间。5)进行了新湍流控制器与新挡坝的工业生产试验。结果表明,采用新湍流控制器后可显著降低长水口周围钢水的裸露。采用新的双孔挡坝利于提高夹杂物的上浮去除,与原挡坝相比,新挡坝中间包钢水氧含量降低9.6%,铸坯夹杂物含量降低4.2%。相较于原中间包,采用优化后的湍流控制器与挡坝后,铸坯氧、氮含量分别降低11.5%与0.26%。本文通过对板坯中间包内控流装置的设计优化,提高了连铸过程中钢液的洁净度,增加了夹杂物的上浮去除率,为高质量汽车用钢的生产奠定了必要的连铸基础。

关键词：中间包控流装置数值模拟流场夹杂物

咏叹调《我走，我走》作品分析与演唱实践研究

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咏叹调《我走，我走》作品分析与演唱实践研究

作者：李嘉扬云南艺术学院

学位级别：硕士

咏叹调《我走,我走》选自莫扎特歌剧《蒂托的仁慈》。本文从作品分析、演唱实践两方面对这首咏叹调进行了研究。作品分析方面主要从《我走,我走》的创作背景、艺术特色两方面进行论述和研究。创作背景方面着重分析了剧中咏叹调演唱者赛... 详细信息

咏叹调《我走,我走》选自莫扎特歌剧《蒂托的仁慈》。本文从作品分析、演唱实践两方面对这首咏叹调进行了研究。作品分析方面主要从《我走,我走》的创作背景、艺术特色两方面进行论述和研究。创作背景方面着重分析了剧中咏叹调演唱者赛克图斯的人物形象、性格特征;艺术特色方面对咏叹调音乐的本体及调式调性进行了分析论述,对伴奏特点、表情术语、速度要求进行了研究分析。演唱实践方面,本文从音色与调性的关系、力度与情感的关系和旋律情绪在变化时的处理三方面进行了分析和研究。

关键词：莫扎特作品分析演唱实践咏叹调