嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略问题评析

针对2014年全国大学生数学建模竞赛A题\"嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略\"问题,根据全国评阅的具体情况,首先介绍了问题的要求和评阅基本要点;然后给出几种有代表性的解法和模型;最后对参赛论文中存在的较普遍的问题作了分析。     

再探“嫦娥一号”椭圆轨道的几何性质

2008年高考数学湖北卷的文理科第10题,以嫦娥一号卫星绕月飞行的椭圆轨道为背景,设计新颖别致,令人耳目一新。文[1]的评析不仅让我们读后受益匪浅,而且也提出了有关共一条对称轴、一个焦点和一个顶点的两个椭圆间的值得探讨的一些几何性质,尤其是对原题中的③式的几种推理方式,不仅揭示了处理椭圆的有关知识避用坐标法     

三维井眼轨道设计模型及应用

讨论了两种典型的三维井眼轨道设计问题 .建立了设计的一般数学模型 ,利用空间矢量分析理论得到了约束变量间的解析表达式和井眼轨道计算式 .这种新方法避免了求解多维非线性方程组 ,设计计算简单精确 .该设计模型成功地解决了多约束条件下的三维井眼轨道设计这一难题 ,具有普遍适用性 .可广泛用于定向井、水平井和多目标井的井眼轨道设计 ,为井眼轨道控制提供了更为准确的理论依据 .     

二维井眼轨道设计模型及其精确解

讨论了典型的二维井眼轨道设计问题,建立了二维井眼轨道设计的一般数学模型,并求得了其全部精确解.这种方法避免了在设计中进行试算,设计计算简单、精确、快速.该模型具有普遍适用性,可广泛用于二维定向井、水平井和多目标井的井眼轨道设计.     

均匀设计优化烧伤油一号的制备条件

采用均匀设计以及拟水平法 ,对可能影响烧伤油一号质量的 3个因素进行试验考察。并对试验结果运用偏最小二乘法与残差分析进行回归分析。分析结果表明 :烧伤油一号最佳工艺条件是 :紫草种类 :紫草 ;油温 :175℃ ;浸渍时间 :19小时。采用优选制备条件实验表明 ,优选工艺是可信的。     

一种模糊优化的全局算法及在三维水平井轨道设计中应用

本基于一种新的全局优化算法(EM)，提出一种求解模糊优化问题的全局优化算法。针对三维水平井轨道设计问题，提出两个模糊模型。最后把算法及模型应用到实际问题中，数值结果表明算法及模型是有效的、正确的。     

二维井眼轨道设计模型及应用

讨论了一般二维井眼轨道设计问题.建立了二维轨道设计一般数学模型,根据轨道设计约束方程,可任意选择两个设计参数作为未知数进行求解,得到了全部解析计算公式.这种方法设计计算简单、精确、快速、灵活,具有普遍适用性.可广泛用于二维定向井、水平井和多目标井的设计,为井眼轨道设计提供了理论依据.     

带有性别结构的HIV/AIDS模型动力学分析和最优控制

通过考虑同性接触与异性接触来研究HIV/AIDS的传播,建立带有性别结构的HIV/AIDS模型.根据下一代矩阵法求出基本再生数.证明当R₀<1时,无病平衡点是全局渐近稳定的,当R₀> 1时,地方病平衡点是存在的,并且疾病是一致持续的,并通过数值模拟来验证结论.提出一个最优控制问题并利用庞特里亚金极大值原理进行了求解.拟合结果表明我国未来几年患病人数仍会不断攀升.     

具有变号非线性项的奇异二阶三点边值问题的三个非零正解

该文研究一类具有变号非线性项的奇异二阶三点边值问题多个正解的存在性. 运用Leggett-Williams不动点定理在$f$满足一定的增长条件下, 获得了至少三个非零正解存在的结果.     

基于动力学模型的COVID-19疫情预测与控制策略研究

本文基于COVID-19的传播机理以及追踪隔离染病者的密切接触者、治疗等公共干预措施,建立了非自治的动力学模型,对湖北省疫情发展进行预测并评估相应控制策略的有效性.首先基于湖北省卫生健康委员会公布的数据,利用最小二乘法以及MCMC估计动力学模型中的待估计参数值.然后基于估计得到的参数值,验证模型预测的有效性,估计湖北省...     

风险敏感性控制在CEV模型的应用研究

假设股票的价格遵循CEV过程,经济因子满足两个相互独立的布朗运动,运用风险敏感性随机最优控制理论得到新的结论,最后对于简化的模型,得到最优长期增长率的解析解.     

基于Hamilton-Jacobi-Bellman方程求解保险业最优投资策略

在经典复合泊松模型中,保险公司将资金投入一个风险投资过程和一个无风险投资过程.当索赔的分布确定后,运用随机控制中的HJB方程最小化保险公司的破产概率,在已知投资规模或投资组合的情况下求解二者中的另一项,进而得到最优投资策略并讨论各种策略的运用对破产概率的影响.解决保险公司的投资资金分配问题,在实际应用中具有一定的参考价值.     

两种记分函数下多属性拍卖投标均衡策略

以拍卖人期望收益最大化为机制设计目标,讨论两种不同偏好的记分函数条件下,最高得分密封投标拍卖和连续完全信息多属性英式拍卖中,卖者的最优投标策略和买者的最优拍卖设计问题,主要结论是:1)无论选择哪种拍卖方式和记分函数,拍卖人均有动机隐瞒自己的真实偏好,除非竞价人是同质的或参与人数足够多.2)竞价人最优属性策略qi*与拍卖...     

On the Seismic Disturbance Rejection of Structures*

Using results of disturbance rejection in optimal control and computational mechanics' techniques, a new approach for the design of robust structural control systems for aseismic design applications is presented. A shear-type frame structure is used to outline the proposed methodology.     

摘箬山海岛新能源电网设计关键技术

拟建设的浙江舟山地区摘箬山海岛电网供电容量大于5MW,主要采用海流能机组、风电机组、太阳能机组、以及混合储能系统供电,着重介绍摘箬山海岛电网设计中需要解决的若干关键技术,包括电网的负荷平衡方案、电网电气设计和电网集中控制策略等方案.     

与资本市场收益变动相关的最优再保险策略

本文在假定资本市场变动与保险公司资本收益变动存在相关性的情况下,研究了保险公司最优再保险策略问题.利用HJB-变分不等方程,获得了最优再保险策略和最小破产概率的显示表达式,推广了文献[3]的结果.     

Dynamic optimal strategy for monitoring disease recurrence

Surveillance to detect cancer recurrence is an important part of care for cancer survivors.In this paper we discuss the design of optimal strategies for early detection of disease recurrence based on each patient’s distinct biomarker trajectory and periodically updated risk estimated in the setting of a prospective cohort study.We adopt a latent class joint model which considers a longitudinal biomarker process and an event process jointly,to address heterogeneity of patients and disease,to discover distinct biomarker trajectory patterns,to classify patients into different risk groups,and to predict the risk of disease recurrence.The model is used to develop a monitoring strategy that dynamically modifies the monitoring intervals according to patients’ current risk derived from periodically updated biomarker measurements and other indicators of disease spread.The optimal biomarker assessment time is derived using a utility function.We develop an algorithm to apply the proposed strategy to monitoring of new patients after initial treatment.We illustrate the models and the derivation of the optimal strategy using simulated data from monitoring prostate cancer recurrence over a 5-year period.     

Thickness optimization problem

An optimal control problem governed by a variational inequality of elliptic type is considered. Necessary optimality conditions are obtained and, in some special cases, the optimal control is determined.     

侧钻水平井轨道设计模型、算法及应用

本针对三维水平井轨道优化设计问题，建立了以非线性常微分方程为主要约束条件的最优控制模型。以均匀设计方法选初始点，并依此把允许区域分解为有限多个子域，在每个子域上构造了改进的Hooke-Jeeves优化算法，将它用于多口水平井的实际生产中，表明了本给出的模型、算法及软件的正确性与有效性。