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优化方程课改策略,破解小学数学教学困惑

课程教育研究 2013年第13期 150-150页

作者：陆秀炎广西桂平市西山镇中心小学

从算术发展到方程是人类认识的飞跃。方程对学生形成良好思维方法和品质,发展学习能力和解决实际问题能力具有独特作用,是小学数学跨越性教学内容。目前存在的不注重方程所导致的小学数学教学困惑,可以通过优化方程课改策略来破解。一... 详细信息

从算术发展到方程是人类认识的飞跃。方程对学生形成良好思维方法和品质,发展学习能力和解决实际问题能力具有独特作用,是小学数学跨越性教学内容。目前存在的不注重方程所导致的小学数学教学困惑,可以通过优化方程课改策略来破解。一、小学数学教学的主要困惑1.学习是为了解决问题,应用题必然是小学数学重点内容,而应用题却还是教和学的难点。2.方程是解应用题的良方,可教材中方程内容简课时少,没

关键词：小学数学教学解方程优化方程基本性质应用题数量关系式方程的解

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基于进化算法的锂离子电池充电策略优化

汽车实用技术 2025年第1期 13-19页

作者：钟英群刘晶郑培内蒙古工业大学能源与动力工程学院中国工商银行股份有限公司业务研发中心

为提高电池的性能，研究制定先进的充电策略至关重要。基于差分进化算法，文章提出了一种综合考虑电池寿命和充电效率的多级恒流充电策略。首先，结合锂离子电池外特性与内部机理，建立了电学模型、热学模型和寿命等耦合模型；其次，根... 详细信息

为提高电池的性能，研究制定先进的充电策略至关重要。基于差分进化算法，文章提出了一种综合考虑电池寿命和充电效率的多级恒流充电策略。首先，结合锂离子电池外特性与内部机理，建立了电学模型、热学模型和寿命等耦合模型；其次，根据上述耦合模型参数，进一步构造以使用寿命和充电速度为目标的优化方程；最后，采用差分进化算法确定各恒流段的最优充电电流。制定满足消费者需求的安全快速充电策略，不仅有利于电动汽车的推广与普及，而且能够为国家长久可持续发展做出贡献。

关键词：锂离子电池多级恒流充电耦合模型进化算法优化方程

常微分方程稳定性理论在非线性最优化问題上的应用

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北京工业大学学报 1979年第2期 19-25页

作者：杨振海北京工业大学计算站

应用微分方程稳定性理论研究最优化问题。对给定有二阶连续偏微商的目标函数引进了优化方程:(dx)/(dt)=-N(x)[▽f(x)]T,其中▽f(x)是目标函数f(x)的梯度,N(x)是函数矩阵,它满足的条件参看本文§1。证明了对任何不恒等于常数的优化方程的... 详细信息

应用微分方程稳定性理论研究最优化问题。对给定有二阶连续偏微商的目标函数引进了优化方程:(dx)/(dt)=-N(x)[▽f(x)]T,其中▽f(x)是目标函数f(x)的梯度,N(x)是函数矩阵,它满足的条件参看本文§1。证明了对任何不恒等于常数的优化方程的解x(t),若(?)有限,必有▽f(x~*)=0。进一步证明了目标函数f(x)的严格孤立(孤立是指在共邻域中无其他驻点)极小点必须且只须是优化方程的渐渐稳定点。指出了当t→+∞时,x(t)收敛到x~*的速度与e-αt同阶,其中α是与目标函数f(x)在x~*处海色阵的最小特征值有关的正数。曲线x(t)在x~*处于某直线相切。

关键词：优化方程稳定点驻点点(数学) 数学分析矩阵最优化问题正函数渐近稳定定理邻域目标函数

高效率CLLLC谐振变换器的高频变压器结构优化设计

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电工技术学报 2024年

作者：赵玉虎明正峰杜超凡张金明西安电子科技大学机电工程学院

CLLLC 转换器因其宽电压范围、高功率密度、高效率和低电磁干扰而备受关注。现有CLLLC转换器的变压器损耗计算方法准确性不足，其解析设计方法未考虑交流电阻系数和填充系数等变量对效率优化的限制，并且未虑及励磁频率对优化设计通用... 详细信息

CLLLC 转换器因其宽电压范围、高功率密度、高效率和低电磁干扰而备受关注。现有CLLLC转换器的变压器损耗计算方法准确性不足，其解析设计方法未考虑交流电阻系数和填充系数等变量对效率优化的限制，并且未虑及励磁频率对优化设计通用性的限制。因此该文提出一种提升CLLLC转换器效率的变压器解析设计方法，并构建变压器本质设计变量的闭合优化方程。首先，基于面积积和绕组匝数推导了独立磁通密度的磁心损耗通用性模型。其次，通过等效面积模型、涡流效应正交性和开尔文函数线性等效推导了近似修正Ferreira模型，提高了绕组损耗预测精度。该方法考虑了交流电阻系数和填充系数的优化过程，保证了设计方法的优化性。该方法研究了励磁频率对变压器优化设计的约束条件，拓展了近似修正Ferreira模型适用条件，并且保证了设计方法的通用性。最后，利用变压器解析设计方法构建了CLLLC变换器的变压器优化设计流程，并基于最佳方案制作了一台 120 W/48 V CLLLC 实验原机。

关键词：高效率面积积法变压器优化设计优化方程

基于电-热-老化耦合模型的锂离子电池优化充电策略

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电子器件 2020年第5期43卷 1078-1084页

作者：史永胜张耀忠洪元涛刘聪陕西科技大学电气与控制工程学院西安710021

快速安全的充电协议对于增强电池的实用性至关重要。文中提出了一种均衡考虑锂离子电池老化损耗和充电时间的多级恒流充电方法。首先,从锂离子电池自身的物理及化学反应机理出发,建立了电-热-老化多参数耦合模型。其次,基于电池模型参... 详细信息

快速安全的充电协议对于增强电池的实用性至关重要。文中提出了一种均衡考虑锂离子电池老化损耗和充电时间的多级恒流充电方法。首先,从锂离子电池自身的物理及化学反应机理出发,建立了电-热-老化多参数耦合模型。其次,基于电池模型参数构造了以老化损耗和充电时间为目标的优化方程。最后,采用粒子群优化算法计算确定各个恒流段的最佳充电电流。在相同条件下通过与恒流恒压充电方法的实验比较,表明该多级恒流充电方法在不牺牲电池循环使用寿命的情况下,充电时间缩短了25.14%,平均温升降低了0.4902℃。

关键词：锂离子电池多级恒流充电多参数耦合模型优化方程粒子群优化算法

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CBD-Z14商务中心项目桩筏基础基于成本控制的结构选型及优化设计

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CBD-Z14商务中心项目桩筏基础基于成本控制的结构选型及优化设计

作者：李臻葳清华大学

学位级别：硕士

本文通过北京CBD核心区一个超高层项目基础结构的选型、设计优化过程,详细描述了从房地产开发商的成本角度如何进行结构选型及组织设计人员进行优化设计的方法。现阶段国内超高层项目结构选型及优化设计过程,较少涉及成本、建筑功能需... 详细信息

本文通过北京CBD核心区一个超高层项目基础结构的选型、设计优化过程,详细描述了从房地产开发商的成本角度如何进行结构选型及组织设计人员进行优化设计的方法。现阶段国内超高层项目结构选型及优化设计过程,较少涉及成本、建筑功能需求等从投资方或开发商的角度上考虑的专业优化内容,而更多的偏重于从结构体系或局部片区的构件优化角度出发,且很少以不同结构体系间功能差异的角度出发进行选型设计。就这一问题,本文基于上下部不同结构体系间的契合程度对应建筑使用功能出发,参考并利用优化计算中多变量模糊计算的理论,简单介绍了从成本角度出发考虑选型、优化的基本思路。首先通过上部结构选型过程的简单论述,引入基础结构同上部结构的耦合选型过程。再通过描述主楼、裙楼区域的基础桩布置选型过程,建立优化方程,利用EXCEL设定手算表格,植入造价分析工程,进行多变量比较优化,最终在所有参数都满足的若干情况下,通过经济对比,选取技术可行,经济最优的相对优化方案。同时,如何将设计环节中出现主观因素影响成本的“无效成本”降低,达到相对经济的目标即如何通过基础底板优化设计中出现的技术、经济博弈关系出发,通过数学方法快速清晰的测算如何经济最优,是本文重点介绍的方法。本文以正在建设中的CBD-Z14超高层项目基础选型及优化设计为例,类比了众多北京区域开发热度较高且较罕见规模的CBD项目超高层项目基础方案经济指标,对利用线性规划法从成本、建筑需求等角度出发的优化设计成果做出了基本比较评价。另一方面,基础部分的正确选型和优化设计水平,也直接体现了设计精细化水平及成本管理前瞻性的思路水平。故重视研究建筑基础部分选型和优化设计工作,有利于提高我国设计行业的整体水平,同时也有利于房地产开发成本控制领域中如何有效进行优化设计思路捋清。本文基于上述思路,借用实际工作中遇到的成本同设计间的交叉问题出发,描述了成本-设计这一共同达到相对较优决策的基本过程。

关键词：基础选型优化方程成本分析变刚度调平沉降计算

室内PM2.5时空分布规律及监测数据修正方法研究

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室内PM2.5时空分布规律及监测数据修正方法研究

作者：洪国祥重庆大学

学位级别：硕士

2013年,“雾霾”成为年度关键词,其主要成分为细颗粒物(PM2.5),即可以进入人体肺部的空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物质。室内PM2.5质量浓度是影响室内空气质量(IAQ)的重要因素之一,如何正确监测室内PM2.5是一个亟待讨论和解决的问... 详细信息

2013年,“雾霾”成为年度关键词,其主要成分为细颗粒物(PM2.5),即可以进入人体肺部的空气动力学直径小于2.5微米的颗粒物质。室内PM2.5质量浓度是影响室内空气质量(IAQ)的重要因素之一,如何正确监测室内PM2.5是一个亟待讨论和解决的问题。目前,一般采用抽样检测的方法来确定室内PM2.5浓度,相关标准要求室内PM2.5的采样时间至少为8小时,采样检测的方法需要花费较长时间,导致HVAC系统不能实时响应,因此实时监测是必然的选择。但是,目前对于监测点位置的选择还没有科学合理的统一规定。室内环境监测是一个长期的行为,与室内人员活动紧密结合在一起,不能像采样检测一样,在室内呼吸区高度均匀布置多个测点,而应在不影响人员活动的壁面、天花板等处布置少量测点。因此,非常有必要对室内PM2.5监测点位以及监测值进行优化。本文将针对建筑室内环境,结合实验研究和CFD数值模拟,通过分析室内PM2.5时空分布特征,找出壁面监测点处的监测数据与呼吸区浓度水平的关系。本文首先对国内外关于室内PM2.5浓度检测与监测的标准、规范进行了归纳,分析现有方法在实际应用中的问题和不足,同时针对室内PM2.5扩散和分布的相关研究进行了文献综述。其次,利用CFD数值模拟,结合正交试验设计方法,讨论了气流组织形式、房间长宽比、房间面积、污染源强度、污染源位置、换气次数这六种因素对室内PM2.5质量浓度分布均匀性的影响,研究发现气流组织形式是影响室内PM2.5分布的最关键因素,进而选择上送上回、上送下回、置换通风和地板送风四种气流组织模式作为首要因素进行实验分析。然后,本文基于通风房间PM2.5质量守恒方程,通过实验研究,求出实验环境下污染源中PM2.5散发速率和找到呼吸区PM2.5质量浓度均值与送风PM2.5浓度的关系(趋向于幂函数的关系),预测出上送上回、上送下回和地板送风工况下呼吸区PM2.5质量浓度C随时间t的扩散和衰减规律。扩散方程基本形式为C=t(at+yt+δ)+ε,衰减方程基本形式为C=(α+e-b(ε+λt))/b。最后,以实验室监测数据为主体并结合实际室内环境的监测情况,得到了侧墙12个监测点的修正方程以及修正系数的大小。其中,各气流组织下监测点PM2.5质量浓度C与呼吸区C均值均呈线性关系,修正方程为C=βC+α。

关键词： PM2.5质量浓度气流组织形式质量守恒监测数据优化方程

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太阳能热水器热性能与能效检测研究

太阳能热水器热性能与能效检测研究

作者：龚梦兰湖北工业大学

学位级别：硕士

太阳能作为重要的可再生能源,其利用对于节约能源、保护自然环境、减缓气候变化具有重大意义。我国在太阳能热利用上具有世界领先地位,是最大的太阳能热水器生产国和安装国。太阳能产品能效评定对规范市场、引导产业有序发展有着积极作... 详细信息

太阳能作为重要的可再生能源,其利用对于节约能源、保护自然环境、减缓气候变化具有重大意义。我国在太阳能热利用上具有世界领先地位,是最大的太阳能热水器生产国和安装国。太阳能产品能效评定对规范市场、引导产业有序发展有着积极作用。我国通常利用户外集热试验和热损试验的结果作为太阳能热水器热性能评价依据。由于太阳能能量密度低,且受气候季节影响表现出随机性、间歇性,因此国标对通过户外检测进行能效评定提出了高要求。受限于日辐照量H>16MJ·m、试验时长8h以及环境温度、空气流速等要求,满足检测规定要求的环境条件往往不充分,导致检定效率低。为了提高检测效率,保证能效评定精度,本文拟采用计算机辅助的手段,将集热试验与数据预测方法相结合,探讨宽松检测环境下的热性能评价与能效检测方法。本文的主要研究有:(1)在综述了国内外研究现状和分析国内外相关标准的基础上,结合太阳能热水器热性能的基础理论,探讨了提高能效检测的方法,提出了日有用得热量转换优化方程和热水器温升预测模型。为了确保优化方程和预测模型的研究具有可信的精度,对检测仪器进行了不确定度分析。(2)在真空管型太阳能热水器的理论基础上,开展了热性能数值模拟仿真,分析了环境因素对日得热量q的影响,针对经验公式建立日有用得热量q转换优化方程。通过实测试验结果和文献数据的验证,该优化方程得出的日有用得热量q受日辐照量H的影响小,可放宽检测环境要求,能提高能效评价精度。(3)利用集热试验各个时刻的环境条件参数与温升变化数据,分别建立了基于遗传算法神经网络(GA-BP)和基于改进深度信念网络(DBN)的温升预测模型。通过对日有用温升?T预测获得日有用得热量q,解决集热试验受制于日辐照量H>16MJ·m的检测条件限制。通过对网络的训练与测试,对比两种神经网络预测模型,改进DBN预测模型的准确性和稳定性更优,更适合进行温升预测。在低辐照时,改进DBN日有用温升预测仍具有较好的输出效果,表明检测时日太阳辐照量的要求能放宽,热水器能效检测效率能提高。本研究在提高太阳能产品能效检测效率和检测质量方面的探索具有重要意义。

关键词：太阳能热水器能效检测日有用得热量q17 优化方程温升预测

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流固耦合传热优化及其应用研究

流固耦合传热优化及其应用研究

作者：侯竣升华南理工大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断发展,电子器件的单位体积发热量越来越大,严重影响电子器件的正常运行以及寿命。需要采用高效冷却系统对电子器件进行热管理,保证电子器件在合适的温度范围内工作。在众多的冷却方式中,对流冷却方式因换热系数高而受... 详细信息

随着科学技术的不断发展,电子器件的单位体积发热量越来越大,严重影响电子器件的正常运行以及寿命。需要采用高效冷却系统对电子器件进行热管理,保证电子器件在合适的温度范围内工作。在众多的冷却方式中,对流冷却方式因换热系数高而受到重视。然而,已有基于变分原理的对流传热优化研究只针对流体区域进行传热优化,难以适用于电子器件的对流冷却系统优化。基于以上不足之处,本文以火积耗散取极值为目标,推导了包含流体和固体区域的耦合传热优化方程,研究了优化方程的性能,并将方程应用于风冷式电池热管理系统的优化,主要完成了以下研究工作:(1)以火积耗散取极值为目标,粘性耗散恒定为约束条件,考虑了流体和固体区域的耦合传热,推导了耦合传热优化方程,为流固耦合传热优化问题的求解奠定了基础。(2)以简单并行流道冷却系统为例,求解耦合传热优化方程得到对应的最佳速度场,探究了粘性耗散常数和热源强度分布对最佳速度场的影响规律。结果表明,随着粘性耗散常数增大,系统粘性耗散不断增大,热源最高温度和温差逐渐减小。最佳速度场流型随着热源强度分布的改变而改变,在不同强度分布情况下,最佳速度场对应的冷却性能均表现良好。与优化前系统相比,耦合传热优化系统热源的最高温度和温差分别降低了0.7 K和11%以上;与减阻优化系统相比,耦合传热优化系统热源的最高温度降低了1.1 K以上。(3)以风冷式电池热管理系统为例,通过实验验证了数值模拟的准确性;将耦合传热优化方程应用于风冷式电池热管理系统优化,得到最佳速度场;与仅考虑流场区域的场协同方程优化结果相比,本文得到最佳速度场的冷却性能更好,电池组最高温度和温差分别降低了0.7 K和56%。(4)基于最佳速度场,结合风冷式电池热管理系统的流阻网络模型,对风冷式电池热管理系统的并行流道宽度分布和导流板形状进行优化。结果表明,在不同进口风速情况下,与优化前原始系统相比,流道宽度优化系统在压降基本不变的情况下,使电池组温差降低71%以上;导流板形状优化系统在压降略微增大的情况下,使电池组温差降低74%以上。

关键词：耦合传热优化优化方程变分原理风冷式电池热管理系统