不确定性非线性系统“模拟-优化”耦合模型研究(周丰,郭怀成著)思维导图
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系统工程模型和模型化PPT(67张)
模型的分类
B——分析模型B1[通常用数学关系式表达]
仿真模型B2[主要基于“计算机导向”] 博弈模型B3[主要基于“人的行为导向”] 判断模型B4[基于专家调查的判断]
C——结构模型C1
数学模型C2 仿真模型C3
尽量使用数学模型的好处
它是定量分析的基础； 它是系统预测和决策的工具； 它可变性好，适应性强，分析问题速度快、 省时、省钱，而且便于使用计算机,因此是 所有模型中使用最广泛的一种模型。
4.1.3 建模一般过程
（1）明确建模目的和要求； （2）弄清系统或子系统中的主要因素及其相互关
系； （3）选择模型方法； （4）确定模型结构； （5）估计模型参数； （6）模型试运行； （7）对模型进行实验研究； （8）对模型进行必要修正。
本课程需要考虑的系统模型
1. ISM（Interpretative Structural Modeling） 2. SS （State Space） 3. SD （System Dynamics） 4. CA （Conflict Analysis） 5. 新进展——软计算或“拟人”方法（人工神经
网络、遗传算法等）； 智能优化技术（粒子群、 混沌方法、支持向量机 ……
解释结构模型化技术（ISM）
系统结构模型化基础
结构→结构模型→结构模型化→结构分析
理解系统结构的概念（构成系统诸要素间的 关联方式或关系）及其有向图（节点与有向弧） 和矩阵（可达矩阵等）这两种常用的表达方式。
系统结构模型化基础
3.实验法和统计分析法
（1）对象：可实验和不可实验的黑箱和灰箱系统； （2）方法：通过实验或者查阅历史统计资料，找出系统 的输入和输出数据，然后运用自控中的传递函数方法或 其他的数学方法（如回归分析、时序分析等方法），建 立系统输出与输入之间的关系——系统的数学模型。
非线性控制系统PPT课件
32
1. 210时
z2 cz12 1
●当t→∞时， e1t 0,e2t 0
● e2t比 e1t较 快 趋 于 零 ， 称λ2为快特征值，λ1为慢特征值
称V2为快特征向量，V1为慢特征向量
●当z1>1时，z2变化快，曲线斜率>1，当z1<1时，z2变化慢， 曲线斜率<1.
dz2 dz1
c2 1
z1(2
第一种情况 两个特征值都为实数，1 2 0
线性坐标变换： zM1x
z1 z2
1
z1
2
z2
z1 1z1 z2 2z2
zz1 2eJrt zz1 20 0e1t
z10 e2tz20
z1 (t ) z10e1t z2 (t) z20e2t
z 2 c z 1 2 1 , c z 2 0(z 1 0 )2 1
● 以上模型有一组平衡点 ● 以上模型等式右边的函数是状态变量的不连续函数。
当x2>0时以上模型简化为线性模型：
x1 x2
x2
k m
x1
c m
x2
k g
当x2<0时以上模型简化为线性模型：
x1 x2
x2
k m
x1
c m
x2
k g
20
1.2.4 负阻振荡器
h ( ) 满足以下条件： h (0 )0 , h '(0 )0 h (v) 当 v , h (v) 当 v
无摩擦单摆系统：
x1 x2 x2 10 sin x1
所有轨线或解的曲线称为系统的相图。 30
2.1 线性系统的特性
线性系统： xAx
解：
x(t)M exp(Jrt)M 1x0
1. 210时
z2 cz12 1
●当t→∞时， e1t 0,e2t 0
● e2t比 e1t较 快 趋 于 零 ， 称λ2为快特征值，λ1为慢特征值
称V2为快特征向量，V1为慢特征向量
●当z1>1时，z2变化快，曲线斜率>1，当z1<1时，z2变化慢， 曲线斜率<1.
dz2 dz1
c2 1
z1(2
第一种情况 两个特征值都为实数，1 2 0
线性坐标变换： zM1x
z1 z2
1
z1
2
z2
z1 1z1 z2 2z2
zz1 2eJrt zz1 20 0e1t
z10 e2tz20
z1 (t ) z10e1t z2 (t) z20e2t
z 2 c z 1 2 1 , c z 2 0(z 1 0 )2 1
● 以上模型有一组平衡点 ● 以上模型等式右边的函数是状态变量的不连续函数。
当x2>0时以上模型简化为线性模型：
x1 x2
x2
k m
x1
c m
x2
k g
当x2<0时以上模型简化为线性模型：
x1 x2
x2
k m
x1
c m
x2
k g
20
1.2.4 负阻振荡器
h ( ) 满足以下条件： h (0 )0 , h '(0 )0 h (v) 当 v , h (v) 当 v
无摩擦单摆系统：
x1 x2 x2 10 sin x1
所有轨线或解的曲线称为系统的相图。 30
2.1 线性系统的特性
线性系统： xAx
解：
x(t)M exp(Jrt)M 1x0
北大考研-环境科学与工程学院研究生导师简介-郭怀成
爱考机构-北大考研-环境科学与工程学院研究生导师简介-郭怀成郭怀成系所:环境管理系职称:教授联系电话:8610-62751921E-mail:hcguo@个人主页:个人简介科研工作教学工作1953年8月生，分别于1978年和1987年在北京大学获得理学学士和硕士学位，留校任教至今。
于1991-1992年在加拿大Dalhousie大学进行访问研究。
兼任北京市人民政府参事、中国环境科学学会环境规划专业委员会副主任、中国环境科学学会水环境分会副理事长、中国质量认证中心环境管理委员会副主任、中国湖沼学会水环境分会常务理事、《环境科学学报》编委、九三学社中央资源环境委员会委员以及中国自然资源学会水资源专业委员会委员等。
长期从事水环境学、流域规划与管理、系统仿真与数值模拟、不确定性优化与决策、环境科学与工程等方面的教学和科研工作。
主要研究领域为：流域规划与综合管理、水污染控制与技术、区域战略环境评价、环境系统分析与评价、水质（流域）模拟、不确定性优化与决策等。
提出了SD-IMOP模型，开发了一套新的流域环境系统规划方法；提出并完善了流域分析方法及湖泊-流域生态系统管理；完善了水源保护的利益补偿机制和跨区流域的环境规划模式；建立了强化区间优化与决策的理论和方法体系，延伸了以往不确定性优化理论；研发了城市复合交通系统的多目标模型和环境导向式城市交通健康识别及调控系统。
主持或参与完成50余项科研课题，包括973项目（现代城市“病”的系统识别理论与生态调控机理）、863项目（受污染城市水体修复技术与工程示范）、中国工程院重大咨询项目（中国环境宏观战略研究——环境规划与投入保障、水环境保护战略）、国家环境保护总局重点项目（全国重点湖泊水库生态安全评估与综合治理方案）、省（部）级（泸沽湖流域水污染综合防治规划、沈阳浑南新区规划战略环境评价与研究）以及UNEP （IntegratedEnvironmentalPlanningforSustainableDevelopmentintheLakeErhaiBasin）、UNDP（贵阳市环境保护规划、新疆和墨洛地区经济与生态环境可持续发展规划）、CIDA（Flooding，EcologicalProtectionandSustainableDevelopment）等。
2011年全国优秀博士学位论文提名论文名单
黄茂松
同济大学
2011081
软土地区密集高层建筑群引起地面沉降研究
崔振东
唐益群
同济大学
2011082
外压力下超硬材料BC2N结构与理想强度的第一性原理研究
潘梓诚
孙弘
上海交通大学
2011083
三氧化二砷与PML锌指结构蛋白体外相互作用的研究
张小伟
陈竺
上海交通大学
2011084
SUMO特异性蛋白酶对缺氧信号通路和PcG的调节作用及分子机制
附件2：
2011年全国优秀博士学位论文提名论文名单
编号
论文题目
作者
指导教师
学位授予单位
2011001
现代中国"短篇小说"的兴起—以文类形构为视角
张丽华
陈平原
北京大学
2011002
一类非线性项含有导数的色散波方程的Cauchy问题
郭紫华
彭立中
北京大学
2011003
QCD求和规则在奇异态中的应用
陈华星
朱世琳
胡钢清
朱怀球
北京大学
2011008
侵权责任分担论--侵权损害赔偿责任数人分担的一般理论
王竹
杨立新
中国人民大学
2011009
新乡土社会的纠纷解决与秩序重建--以华北米村为例
黄家亮
郑杭生
中国人民大学
2011010
控制权转移中的市场反应--基于投资者情绪的分析视角
孙健
王化成
中国人民大学
2011011
未竟的转型——中国仲裁机构现状与发展趋势实证研究
孔燕
何维
北京协和医学院(清华大学医学部)-清华大学
2011018
同济大学
2011081
软土地区密集高层建筑群引起地面沉降研究
崔振东
唐益群
同济大学
2011082
外压力下超硬材料BC2N结构与理想强度的第一性原理研究
潘梓诚
孙弘
上海交通大学
2011083
三氧化二砷与PML锌指结构蛋白体外相互作用的研究
张小伟
陈竺
上海交通大学
2011084
SUMO特异性蛋白酶对缺氧信号通路和PcG的调节作用及分子机制
附件2：
2011年全国优秀博士学位论文提名论文名单
编号
论文题目
作者
指导教师
学位授予单位
2011001
现代中国"短篇小说"的兴起—以文类形构为视角
张丽华
陈平原
北京大学
2011002
一类非线性项含有导数的色散波方程的Cauchy问题
郭紫华
彭立中
北京大学
2011003
QCD求和规则在奇异态中的应用
陈华星
朱世琳
胡钢清
朱怀球
北京大学
2011008
侵权责任分担论--侵权损害赔偿责任数人分担的一般理论
王竹
杨立新
中国人民大学
2011009
新乡土社会的纠纷解决与秩序重建--以华北米村为例
黄家亮
郑杭生
中国人民大学
2011010
控制权转移中的市场反应--基于投资者情绪的分析视角
孙健
王化成
中国人民大学
2011011
未竟的转型——中国仲裁机构现状与发展趋势实证研究
孔燕
何维
北京协和医学院(清华大学医学部)-清华大学
2011018