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全国大学生电工数学建模竞赛章程

第一篇：全国大学生电工数学建模竞赛章程一．总则全国大学生电工数学建模竞赛（以下简称竞赛）是中国电机工程学会电工数学专委会主办的面向全国大学生的科技活动，目的是提高学生的综合素质、增强创新意识、培养学生应用数学知识解决实际工程问题的能力，激发学生学习数学的积极性，同时也将推动高校的教学改革与教育创新的进程。二．竞赛内容竞赛题目一般来源于电工、近代数学及经济管理等方面，经过适当的简化、加工的实际问题，主要包括：1．信息处理问题；2．控制理论及应用问题；3．运筹与决策问题；4．电路与电磁场理论相关问题。参赛学生应学过普通高校的工科数学课程及相关专业的专业基础知识，不要求参赛者预先掌握深入的专门知识。竞赛题目比较灵活，能够使参赛学生充分发挥其创造能力。参赛者要根据题目要求，完成一篇包括模型的假设、建立和求解、算法的设计和计算机实现、结果的分析和检验、模型的改进等方面的论文（即答卷）。答卷的评定以假设的合理性、建模的创造性、结果的可行性和文字ss的清晰度为主要标准。三．竞赛形式、规则和纪律1．全国统一竞赛题目，采取网上竞赛方式，以学校为单位进行。2．竞赛一般在每年11月末的三天内举行。3．本科生以队为单位参赛，每队3人，专业不限。每队可设一名指导教师（或教师组），对参赛学生进行赛前的辅导及赛前准备工作。竞赛期间指导教师要回避参赛队员，禁止进行指导或参与讨论。4．竞赛期间参赛学生可以使用各种图书资料、计算机和软件以及在网上浏览，不能与队外任何人讨论。5．竞赛题目将按照规定时间准时在指定的网站公布，参赛队员在规定的时间内完成答卷，并准时在网上交卷。6．各参赛院校应责成有关职能部门负责竞赛的组织和纪律监督工作，保证竞赛的规范性和公正性。四．组织形式竞赛由电工数学专委会主办，负责每年报名、拟定赛题、组织答卷的评定、评奖、印制获奖证书、举办颁奖仪式等。五．奖励办法1．电工数学专委会聘请专家组成评阅委员会，评选一、二、三等奖，获奖比例一般不超过参赛队数的二分之一，其余凡完成答卷的参赛队获得成功参赛奖。2．一、二、三等奖均颁发获奖证书。第二篇：2014全国大学生数学建模竞赛嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略摘要随着月球探测任务的发展,未来月球探测考察目标将主要是复杂地形特性的高科学价值区域。为了能够安全地在这些遍布岩石、的区域内完成高精度软着陆，这就要求导航和控制系统具有较强的自主性和实时性。本文针对最终着陆段安全、精确的需求，对月球软着陆导航与控制方法进行较深入研究，主要内容包括：首先，提出一种基于单帧图像信息的障碍检测方法。该方法根据着陆区内障碍成像的特点，通过匹配相应的阴影区与光照区完成对岩石、弹坑的检测，利用图像灰度方差对粗糙区域进行提取：在检测出故障信息的基础上，选取安全着陆点以保证软着陆任务的成功。其次，给出一种基于矢量观测信息的自主光学导航方法。该方法利用光学相机和激光测距仪测量值构建着陆点相对着陆器的矢量信息，结合着陆器的姿态信息确定着陆器的位置。为了消除测量噪声带来的干扰，利用扩展Kalman滤波理论设计了导航滤波器。再次，提出一种李雅普诺夫函数障碍规避制导方法。该方法通过对状态函数、危险地形势函数的设计，以满足平移过程中减低障碍威胁与精确定点着陆器，设计PWPF（调频调宽）调节器实现定推理等效变推力控制效果。最后，针对采用变推力主发动机的月球着陆器，提出一种垂直软着陆控制方法。该方法采用标称控制与闭环控制相结合的方式，规划标称轨迹以保证着陆器到达着陆点时其下降速度、加速度亦为零，设计闭环控制器产生附加控制量消除初始偏差、着陆器质量变化的干扰，以保证着陆器沿标称轨迹到达着陆点。本文分别对所提出的最终着陆段导航与控制方法进行数学仿真以验证个方法的可行性。仿真结果表明，本文多给出导航方法能够达到较高的性能指标，满足在危险区域实现高精度软着陆的需要。关键词：月球软着陆；自主导航与控制；障碍检测；规避制导；适量测量一、问题重述嫦娥三号于2013年12月2日1时30分成功发射，12月6日抵达月球轨道。根据计划，嫦娥三号将在北京时间12月14号在月球表面实施软着陆。嫦娥三号如何实现软着陆以及能否成功成为外界关注焦点。嫦娥三号在着陆准备轨道上的运行质量为2.4t，其安装在下部的主减速发动机是目前中国航天器上最大推力的发动机，能够产生1500N到7500N的可调节推力，进而对嫦娥三号实现精准控制。其比冲（即单位质量的推进剂产生的推力）为2940m/s，可以满足调整速度的控制要求。在四周安装有姿态调整发动机，在给定主减速发动机的推力方向后，能够自动通过多个发动机的脉冲组合实现各种姿态的调整控制。嫦娥三号的预定着陆点为19.51W，44.12N，海拔为-2641m。嫦娥三号将在近月点15公里处以抛物线下降，相对速度从每秒