工程最优控制问题的数学建模及数值求解的任务书.docx

工程最优控制问题的数学建模及数值求解的任务书
任务书
1.任务概述
本次任务的目标是对工程最优控制问题进行数学建模和数值求解。在这个任务中，我们将会使用数学模型对一个工程问题进行描述，并且利用现代数值计算方法对这个问题进行求解。具体而言，我们的任务是选择一个实际工程问题，将其转化为数学模型，然后利用合适的数值计算方法对该模型进行求解，最终得到该工程问题的最优控制策略。
2.任务目标
2.1选择工程问题
在本次任务中，我们需要选择一个实际工程问题，将其转化为数学模型。在选择工程问题时，要注意问题的实际意义、可行性和研究价值。
2.2建立数学模型
在选择好工程问题后，我们需要把它转化为数学模型。模型需要准确地反映出工程问题的物理本质和数学特征。在建立模型时，需要考虑问题的约束条件、目标函数和控制变量等重要因素。
2.3计算方法的选择
在建立好数学模型后，我们需要选择合适的计算方法对该模型进行求解。不同的数值计算方法适用于不同的数学模型，要根据数学模型的具体特征选择合适的方法。在选择计算方法时，要考虑方法的精度、计算效率和稳定性等因素。
2.4数值实验和结果分析
运用所选的数值计算方法，对数学模型进行求解，并对结果进行分析。对数值计算结果进行验证，比较理论分析和数值计算结果之间的差异，分析其原因，探索改进的方法。在对结果进行分析时，要注意结果的可靠性和可解释性。
2.5编写报告
编写工程最优控制问题数学建模及数值求解实验报告，报告的内容包括研究目的、方法与步骤、模型建立、计算方法的选择、数值实验及结果分析以及结论等。
3.任务要求
3.1研究文献调研
在任务开始前，需要对与所选工程问题和求解方法相关的文献进行调研。深入了解该领域的理论知识和实践研究，确定研究方向和目标。
3.2模型建立
在模型建立过程中，需要合理选择变量及约束条件，建立准确的模型。
3.3计算方法的选择
需要合理选择计算方法，确保精度和计算效率，保证计算稳定性和可靠性。
3.4程序编码和实验分析
在进行数值计算时，需要编写相应的程序代码，并对所得到的数值实验结果进行分析和比较，分析其优缺点，提出改进建议。
3.5论文写作
需要按照论文写作要求完成报告，规范论文结构和格式。
4.任务流程
1.选择所研究的实际工程问题；
2.调研与该问题相关的文献，了解该领域的前沿发展，并确定研究方向和目标；
3.建立数学模型，并明确目标函数和约束条件；
4.选择合适的数值计算方法，针对模型进行数值实验，并记录实验结果；
5.对结果进行分析，比较理论分析和数值计算结果之间的差异，并提出改进建议；
6.撰写工程最优控制问题数学建模及数值求解实验报告；
7.整理文献资料，并按照论文写作要求完成报告。
5.任务时间及人员分工
时间安排：
1.第一周：选题、文献调研并确定研究方向。
2.第二周：建立数学模型，并明确目标函数和约束条件。
3.第三周：选择合适的数值计算方法，编写程序进行实验。
4.第四周：对结果进行分析和总结，编写论文报告。
5.第五周：论文修改和整理。
人员分工：
1.指导教师：负责任务的指导和监督，提供专业知识和技术支持。
2.组长：负责项目的整体策划和协调，统筹任务进度和分配工作。
3.组员：协助组长完成实验研究和写作工作。
6.结论
工程最优控制问题的数学建模及数值求解是一个复杂而又有挑战性的任务。它需要我们熟悉数学模型的建立和优化算法的应用，同时需要运用计算机技术进行实验研究和数据分析。该任务通过针对性强的实际工程问题，让我们更深刻地认识到对数学模型和计算方法的理解和掌握有多么的重要，同时提高了我们团队合作和解决问题的能力。