基于Matlab的传染病动力学模型仿真平台

开发了基于Matlab的传染病动力学模型仿真平台，通过对传染病动力学模型进行动态仿真。可以对传染病动力学模型的变化进行观察和分析，同时在该仿真平台上，采用时滞微分方程、脉冲微分方程等数值算法实现对传染病模型进行数值模拟，是一个十分实用、方便的仿真操作平台。     

分数阶时滞传染病模型的传播动力学

本文研究了一个具有时滞的分数阶SEIR传染病模型,并且着重研究了时滞的引入对模型的动力学行为的影响.首先,建立了分数阶SEIR传染病模型并给出了无时滞情况下地方病平衡点稳定的充分条件,以此来确保时滞的引入具有实际意义.其次,结合分岔理论求得了Hopf分岔发生的条件以及分岔阈值的表达式.研究发现,系统的动力学行为依赖于分...     

时滞传染病动力学模型的脉冲接种策略研究

具有时滞的传染病模型能较好反映传染病的潜伏期、免疫期等问题．利用时滞系统的脉冲优化原理对该类模型进行分析，阐述了脉冲优化控制的基本原理和实现方法，并给出了优化脉冲接种的应用实例．结果表明该方法是有效的，并具有潜在的应用价值．     

具有混合时滞血液模型的Hopf分支与数值分析

研究了一类具有混合时滞血液模型的Hopf分支问题。首先以特征值理论为基础得到了模型无条件稳定的充要条件;其次给出了Hopf分支的存在性及分支处模型平衡态稳定性的条件;最后通过数值分析验证了定理条件和结论的可实现性。     

一类时滞分数阶SIR模型的动力学分析

为提高对传染病动力学模型分析的精确性,建立了一个新的带有时滞的分数阶传染病易感-感染-恢复(susceptible-infected-removed, SIR)模型,针对该模型进行稳定性分析并且讨论产生Hopf分岔的条件。首先,将整数阶系统转化为分数阶系统并求出正平衡点。然后,以时滞为分岔参数求出分岔点。研究发现,当时滞小于分岔点时,系统在正平衡点处是局部渐近稳定的;当时滞大于分岔点时,系统在正平衡点处发生Hopf分岔。同时,通过分析分数阶阶次对分岔点的影响发现,随着阶次的增加,系统的分岔点减小。最后,通过数值模拟验证了所得结论的准确性。     

动力学系统实时仿真数值方法研究

从6个方面概述动力学系统实时仿真数值方法的一些最近的研究进展，内容包括：产时仿真快速混合算法、实时并行Rosenbrock算法、实时并行组合算法、微分代数系统的实时算法与实时并行算法、实时间断处理并行算法以及一些并行算法的效率分析等。给出构造实时仿真算法新的思想和方法，同时也涉及一些有关问题的讨论。     

社会网络中传染病预测防控虚拟仿真实验设计

基于传染病模型和社会网络等专业知识所设计的虚拟仿真实验能够突破传统教学的时间和空间限制,为学生提供了解传染病扩散过程和参与传染病防范控制的机会。以自主研发的虚拟仿真实验平台为载体,通过SIS模型实验、SIR模型实验、SEIR模型实验和传染病防控仿真实验四个模块来模拟传染病发生时的疾病研究、战略制定、防控实施、效果评估等关键环节,从而综合培养学生在数据分析、全局决策、团队合作、社会责任感等方面的能力素养,有效推进智能+教育在实验教学中的落实。     

航天环境仿真数值计算模型设计

为了解决航天环境数值仿真计算中计算模型单一、程序可移植性差、适应性不强等问题，提出了一种利用UML设计航天环境仿真数值计算模型的方法。该方法基于COM思想，首先利用UML进行顶层设计和功能划分，然后采用面向对象语言开发COM组件，将各类分散的、不同运行环境的空间环境模式规范化和集成化。最终利用该方法实现了一个航天环境数值仿真计算工具包SESTK，该工具包集成了空间环境要素计算模式及其相关程序、扩展数据、太阳地磁活动指数数据库等，为用户提供了良好的使用和扩展接口，便于与其他航天仿真软件集成。     

基于MATLAB的三维海浪模型数值仿真

海洋工程领域中的浮式结构物设计,需要精确计算海浪载荷,保证满足稳定性和安全性。该文利用MATLAB对Longuet-Higgins长峰波海浪模型和三维不规则短峰波随机海浪模型进行了仿真研究。结果表明,利用海浪谱来模拟三维随机海浪能够得到比较精确的海浪波面图和波高值,进一步根据流体的势流理论就可以分析计算出该结构物受到的海浪载荷,为校验结构物的结构强度提供了必要的基础。     

数值模拟网格数据模型设计与实现

在等离子体动力学、电磁学理论等物理问题的数值模拟中,各类数值模拟程序产生了大量复杂结构的科学数据.一方面,计算程序需要以高效率的I/O方式存储数据,另一方面,数据需要在各类程序间很容易地交换与共享.随着数据的规模与复杂度不断增加,传统数据管理方式的局限性日益突出.为此,设计了面向计算物理领域的数据存储模型--数值模拟网格数据模型(JAD),引入元数据管理机制,对数值模拟程序数据对象进行抽象与封装,在HDF5软件库基础上实现了高层I/O函数库(JADLib),集成先进的数据存储技术,提供直观、易用的应用程序编程接口(API),使得数值模拟数据以统一格式高效率地存储.目前,JADLib已推广应用于高功率微波、惯性约束聚变等领域多个数值模拟程序中,与元数据管理系统(JADIS)、并行可视化系统(JaVis)建立了耦合,使得用户可以直接利用这些系统进行数据的浏览、分析及可视化,促进了应用程序间的数据共享.     

一类求解比例延迟积分微分方程线性多步法的散逸性

考虑了比例延迟积分微分方程的数值方法的散逸性。首先,通过变换将原方程变为常延迟积分微分方程,然后把一类线性多步法应用到以上问题中,用线性插值程序和复合梯形公式分别逼近延迟项和积分项,证明了在一定条件下,该数值方法具有散逸性。     

电离层延迟模型改进研究

由于电离层延迟会对卫星的定位精度产生很大的影响,传统的电离层延迟Klobuchar模型的预报精度不高,而且其对夜间电离层延迟以及对延迟峰值出现时刻的预报存在明显的不合理性。因此必须进行修正,根据实测电离层延迟数据的特点对传统的Klobuchar模型进行了改进,并利用非线性最小二乘迭代算法对两种模型进行参数拟合,采用拟合参数计算两种模型的拟合值。通过比较两种拟合值相对于实际测量值的精度,可以得出:改进模型比传统模型提高了电离层延迟预报的精度,并且改善了传统延迟模型预报中存在的不合理性。     

基于贝叶斯推理的HCM延误模型修正

针对以1个周期时长为分析单位、使用HCM2000延误模型推导信号控制交叉口延误的问题,提出推导模型中参数修正的方法,用t检验验证参数提取的精度。对延误提取模型中的饱和度、启动损失时间及交叉口几何修正系数等参数进行分析,采用贝叶斯定理和马尔科夫链蒙特卡罗模拟方法对参数进行修正。结果证明该方法可以提高按照周期提取延误参数的精度。     

Simth纯滞后补偿控制器的设计与仿真

由于过程控制系统的纯滞后特性,采用常规PID控制器会产生明显的超调和较大的调节时间;引入Smith预估器后,闭环系统的单位阶跃响应曲线快速、无超调,解决了纯滞后环节影响闭环系统稳定性的问题。     

雷诺应力模型对旋流器内流场的数值模拟

深入研究了液-液水力旋流器的流动机理和分散油相的流动特点及处理方法，用计算流体动力学（CFD）的数值方法，采用雷诺应力（RSM）模型对油水分离旋流器的内部流场进行了数值模拟。分析了旋流器内部的体积浓度分布，压力分布，以及切向、轴向和径向速度分布的规律，揭示了油水两相流的分离特性。并且在不同流量下，计算出了旋流器的流量一效率曲线，计算结果与实验数据吻合较好，从而说明该湍流模型和数值算法的可靠性，同时也为进一步研究水力旋流器的分离机理、流场特性以及结构优化设计提供了一条有效的途径。     

Numerical Simulation of Residual Stress in Injection Molding

1 Introduction Injection molding is a flexible production technique for the manufacturing of polymer product. A typical injection molding process consists of four stages: filling, packing, cooling and ejection of product. During these processes, residual stress is produced due to high pressure and cooling, which induce the warpage and shrinkage of product. To make the product with high precision, it is important to simulate the pressure and thermal effect induced residual stress in the process…     

基于延误波及的航班延误状态空间模型

为了将动态数据驱动的方法用于航班延误实时预测,在对单机多任务延误事件中的航班延误波及影响进行分析的基础上,创建了一种航班延误状态空间模型来表示延误状态之间、延误状态与随机延误之间的关系,并对其中的随机延误变量进行了重点建模.在历史航班运行数据集上,采用最大期望算法对模型参数进行了最大似然估计,并在不同概率区间上对模型实例进行了检验.检验结果表明,所提出的航班延误状态空间模型具有较好的泛化能力.