科学方法显性化的教材编写研究——以单摆模型建构为例

"模型建构"是物理学科核心素养的重要组成部分,"模型法"是培养学生模型建构能力的重要方法.文章尝试以模型法建构"单摆"模型为例来研究中学物理教材编写应如何合理显性化科学方法,并提供一定的教材编写建议.     

核心素养下高中数学建模教学分析

核心素养是当前教育界最为热门的话题之一,近年来备受学生家长和教师们的重视,教师需要加强对学生核心素养的培养,以达到促进学生综合发展的目的.因此,本文将以核心素养下高中数学建模教学分析为核心,探讨核心素养下建模思想在高中解题中的应用,为数学教育事业的良性发展添砖加瓦,以期为后期教育工作者提供一定的启发和思考.     

可靠性分析中固晶胶厚度的测量方法研究

集成电路生产过程中固晶胶厚度对集成电路的电性能、散热性能、分层及后续的可靠性能方面有巨大影响,因此固晶胶厚度测量是固晶生产过程中重点的控制项目,成品集成电路的可靠性分析中同样需要对固晶胶厚度进行测量,确认固晶胶厚度在控制范围内.目前的可靠性分析中,一般采用切割、打磨、抛光,再加上测量显微镜切面测量的方法,对试验过程及设...     

基于改进线性插值的星点定位方法

天文导航中星点的定位精度至关重要,会影响天文导航的精度.传统的基于线性插值的星图分辨率提高方法是直接利用线性关系来计算插入的灰度值,但忽略了原函数自身的变化特征.针对星点的成像特征,提出了一种基于改进线性插值的星点定位方法.首先建立星点的成像模型并推导出一维模型,求取二阶导数以获得凹凸分界点,然后给出改进线性插值的权值...     

智能超表面辅助低轨卫星通信技术综述

卫星通信能够提供超视距、大容量的通信服务,但在城市区域、峡谷森林等视线受遮蔽严重的区域,会出现视距衰落严重、多径效应显著等问题,影响通信质量。近年来出现的智能超表面(RIS)可以通过动态控制反射单元的电磁性质,构建可控电磁环境,为改善低轨(LEO)卫星通信质量提供新的思路。本文基于RIS基本原理与优势,对RIS用于LEO卫星通信中信道建模、信道估计、波束成形等关键技术进行探讨,最后分析了目前RIS在实际应用中面临的主要挑战,以期为LEO卫星场景下的RIS研究提供参考。     

用化学溶液方法在Ni-5at%W基底上制备La2Zr2O7过渡层的研究

La2Zr2O7(LZO)过渡层以其独特的物理化学性质越来越受到人们的关注。本文以乙酰丙酮镧和乙酰丙酮锆为前驱盐,丙酸为溶剂配置前驱液,用化学溶液方法(CSD)在具有立方织构的Ni-5at%W基底上制备了LZO过渡层薄膜。研究了前驱液成分、性质以及退火温度对LZO成相以及取向的影响。用常规XRD和X射线四环衍射仪分析了LZO薄膜的相成分和织构。结果显示,在1050℃下退火可以获得强立方织构的LZO薄膜,其中(222)峰的Phi扫描半高宽值为8.95°;(400)峰的Chi扫描半高宽值为6.8°。用高分辨扫描电子显微镜(FE-SEM)观察到LZO薄膜表面均匀致密,没有裂纹和空洞。     

基于矩阵束方法的传输线系统瞬态响应分析

带有频变负载的传输线系统的瞬态响应分析是电磁兼容领域的一个重要内容,特别是对于频变负载网络较为复杂或内部结构不清晰的情况,其瞬态响应的分析较为困难。本文首先在采样频率点处对频变负载端口导纳进行测量或计算得到相应的采样导纳,并采用有理函数逼近的方式对端口导纳进行等效;之后采用矩阵束(MPM)方法求解出有理逼近函数所需的极点和留数,并将其代入到分段线性递归卷积(PLRC)技术中,实现传输线和频变负载连接点处电压的分段线性递归卷积表达;最后,结合传输线方程实现带有频变负载的传输线系统的瞬态响应分析,并通过2个算例对所提方法的性能进行验证。结果表明,所提方法在计算精确度上具有明显的优势。     

基于粒子群算法的配网优化运行建模与仿真

为了提升配网调度效率,针对分布式电源接入电网后的调度控制优化方法进行了研究。在主流分布式发电装置数学模型的基础上对于典型的配网调度场景进行了运行特性和约束性分析,并将配电网优化调度抽象为一个非线性变化的优化问题。以配电网节点流入功率和流出功率平衡为约束条件进行问题的数学建模,并使用粒子群算法对该问题进行优化。通过引入粒子群进化状态的评估算子,根据算法的迭代程度对惯性权重进行调节。最终构建一个包含33个节点的配网网络,仿真结果表明,在进行配电网调度优化时,改进后的算法相较于基本的粒子群算法的收敛速度可以提升约3倍。     

仿生灵巧机械手设计与自适应控制

针对人类手掌的外形结构以及抓取物体时的运动特点,利用仿生学原理设计一种仿人五指灵巧机械手。基于拉格朗日方程推导仿生机械手单指动力学模型,结合灵巧机械手工作时对其实时控制精度要求高的特点,设计一种基于径向基函数神经网络的自适应控制方法。重点研究单指双关节的神经网络控制方法,并利用Matlab软件对采用径向基函数三层前向网络所设计的灵巧机械手神经网络控制方法进行仿真验证。由仿真结果可知,该控制方法可以有效提高灵巧机械手控制系统的精度、鲁棒性和自适应性。     

老年人智能拐杖的设计及应用

随着社会的发展,人口老龄化日显突出,老年人出行会出现迷路、摔倒不能及时得到帮助等问题,因此设计一款日常生活中能给予老人帮助的智能助老拐杖就显得尤为重要。智能拐杖采用6061铝合金制作,使用脉搏传感器芯片、模拟前端MN8802脉搏芯片和SFB9712算法芯片实现心率和血压检测,用平衡检测装置实现跌倒报警,借助超声波距离传感器实现夜间防障碍功能。通过SolidWorks建模,利用Ansys Workbench进行受力模拟分析,组装实物,结果表明,该智能拐杖设计合理,功能较强大,操作简单,实用性强,值得在市场上推广应用。