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2016年全国大学生数学建模竞赛顺利结束
日期:2016年09月13日     作者:    来源: 公共课部    点击数:

由教育部高教司和中国工业与应用数学学会主办,高等教育出版社协办的2016年“高教社杯”全国大学生数学建模竞赛于9月9日上午8:00开始,至9月12日早上8:00顺利结束,我校选派了12名同学组成4个代表队在1号教学楼计算机实训中心808机房按时参加了竞赛。期间,学校领导、教务处、公共课部负责人等多次到竞赛现场看望并鼓励指导教师及参赛队员。

(文\图:刘学才)

附:2015高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目

C题 电池剩余放电时间预测

铅酸电池作为电源被广泛用于工业、军事、日常生活中。在铅酸电池以恒定电流强度放电过程中,电压随放电时间单调下降,直到额定的最低保护电压(Um,本题中为9V)。从充满电开始放电,电压随时间变化的关系称为放电曲线。电池在当前负荷下还能供电多长时间(即以当前电流强度放电到Um的剩余放电时间)是使用中必须回答的问题。电池通过较长时间使用或放置,充满电后的荷电状态会发生衰减。

问题1 附件1是同一生产批次电池出厂时以不同电流强度放电测试的完整放电曲线的采样数据。请根据附件1用初等函数表示各放电曲线,并分别给出各放电曲线的平均相对误差(MRE,定义见附件1)。如果在新电池使用中,分别以30A、40A、50A、60A和70A电流强度放电,测得电压都为9.8伏时,根据你获得的模型,电池的剩余放电时间分别是多少?

问题2 试建立以20A到100A之间任一恒定电流强度放电时的放电曲线的数学模型,并用MRE评估模型的精度。用表格和图形给出电流强度为55A时的放电曲线。

问题3 附件2是同一电池在不同衰减状态下以同一电流强度从充满电开始放电的记录数据。试预测附件2中电池衰减状态3的剩余放电时间。

D题 风电场运行状况分析及优化

风能是一种最具活力的可再生能源,风力发电是风能最主要的应用形式。我国某风电场已先后进行了一、二期建设,现有风机124台,总装机容量约20万千瓦。请建立数学模型,解决以下问题:

1. 附件1给出了该风电场一年内每隔15分钟的各风机安装处的平均风速和风电场日实际输出功率。试利用这些数据对该风电场的风能资源及其利用情况进行评估。

2. 附件2给出了该风电场几个典型风机所在处的风速信息,其中4#、16#、24#风机属于一期工程,33#、49#、57#风机属于二期工程,它们的主要参数见附件3。风机生产企业还提供了部分新型号风机,它们的主要参数见附件4。试从风能资源与风机匹配角度判断新型号风机是否比现有风机更为适合。

3. 为安全生产需要,风机每年需进行两次停机维护,两次维护之间的连续工作时间不超过270天,每次维护需一组维修人员连续工作2天。同时风电场每天需有一组维修人员值班以应对突发情况。风电场现有4组维修人员可从事值班或维护工作,每组维修人员连续工作时间(值班或维护)不超过6天。请制定维修人员的排班方案与风机维护计划,使各组维修人员的工作任务相对均衡,且风电场具有较好的经济效益,试给出你的方法和结果。