數學建模競賽模擬賽題

2022-10-15 10:18:06 字數 2990 閱讀 4204

問題a如果以非線性器件的輸入u(t)與輸出y(t)的關係是y(t)=u(t)+ u2 (t)(其中t 是時間),那麼當輸入是包含頻率f1 , f2 的訊號u(t)=cos2pif1 t+cos2pif2 t時,輸出y(t)中不僅包含輸入新好f1 , f2 ,

而且還會出現2 f1 , f1 ±f2 等新的頻率成分,這些新的頻率稱為交調,如果交頻出現在原有頻率

f1 , f2 的附近,就會形成雜訊干擾,因此工程設計中隊交品德出現有一定的要求

現有一scs(非線性)系統,其輸入輸出關係有如下一組資料給出

輸入訊號為u(t) =a1 cos2pi f1 t + a2 cos2pi f2 t + a3 cos2pi f3 t,其中a1 =25,a2 =25, a3=45是輸入訊號振幅,對輸入訊號的頻率f1 , f2 , f3 的設計要求為

1) 36≤f1 ≤40, 41 ≤ f2 ≤50, 46≤ f3 ≤55;

2)輸出的交調均不得出現在fi ±5 的範圍內(i=1,2,3),此範圍稱為f i 的接收帶(參見附圖)

3) 定義輸出中的訊雜比snr =10 log10(b i2 / c n 2 )

(單位:分貝)其中b i是輸出中對應於頻率為f i的訊號的振幅c n為某一頻率為f n的交調的振幅若f n出現在 fn =fi±6 處( i =1,2,3)則對應的 snr 應大於 10 分貝(參見附圖)

4) f i 不得出現在 f j 的接收帶內(i, j =1,2,3; i ≠j )

5)為簡單起見f i 只取整數值且交調只需考慮二階型別(即 i, j =1,2,3;)

和三階型別(即 i, j,k =1,2,3; )試按上述要求設計輸入訊號頻率 f1 , f2 , f3

問題b下表給出了我國12 只足球隊在1988—1989 年全國足球甲級聯賽中的成績要求

1) 設計乙個依據這些成績排出諸隊名次的演算法並給出用該演算法排名次的結果

2) 把演算法推廣到任意n 個隊的情況

3) 討論資料應具備什麼樣的條件用你的方法才能夠排出諸隊的名次

對下表的說明

1) 12 支球隊依次記作 t1,t2,··· t12

2) 符號 x 表示兩隊未曾比賽

3) 數字表示兩隊比賽結果如t1 行與t2 列交叉處的數字表示t1 與t2 比賽

了2 場t1 與t2 的進球數之比為 0 1 和 3 1

問題c編制油田開發規劃是油田開發的核心問題,它是確定在乙個時期內(三年、五年、十年等等)油田開發生產的戰略決策和具體部署,直接影響到油田的開發效果和開發效益的好壞,這就要求所編制的油田開發規劃要具有科學性、合理性和可行性。

油田為了實現規劃期(五年)的各項規劃指標(主要包括產油量、綜合含水及費用三項指標),首先要計算在規劃初期老井(規劃期之前實施的增產措施)的各項指標在規劃期的五年內的**值。與此同時,要想完成規劃指標,就要採取大量的增產措施。編制油田開發規劃方案,就是在滿足油田最大生產能力的前提下,制定出採取各種增產措施的數量,使得盡可能達到規劃指標。

下面是某油田的乙個油區編制「十一五」開發規劃的相關資訊。

井網型別包括:「七五」期間開發的油井(簡稱「七五」井)、「八五」井、「九五」井以及「十五」井四種。

該油區各類井網在近幾年的產油量、產水量(萬噸)如表1、表2所示。

表1各類井網在近幾年的產油量(萬噸)

表2各類井網在近幾年的產水量(萬噸)

在「十一五」規劃期內,各類井網的年總費用(萬元)**值如表3。

表3 「十一五」期間各類井網的年總費用(萬元)**值

該油區在「十一五」期間的各項規劃參考指標見表4。

表4十一五」期間的各項規劃參考指標

假設該油區有7種增產措施,在「十一五」期間,每種增產措施的工作量上限見表5。

表5規劃期內增產措施的工作量上限

在規劃期內,每種增產措施的單井年產油量(萬噸)、產水量(萬噸)及費用(萬元)是隨著年份的不同而變換的,具體資料見表6-表8。

表6 2023年的新增措施在2006—2023年的單井年產油量(萬噸)

規劃期內其它年份新增措施在以後各年單井產油量的變化規律與表6相同。

表7 2023年的新增措施在2006—2023年的單井年產水量(萬噸)

規劃期內其它年份新增措施在以後各年單井產水量的變化規律與表7相同。

表82023年的新增措施在2006—2023年的單井年費用(萬元)

規劃期內其它年份新增措施在以後各年單井費用的變化規律與表8相同。

另外,在制定規劃方案時要盡可能做到均衡安排各項增產措施,實現科學開採、持續發展。

(1)試根據以上資料,為該油區提高科學、合理的「十一五」開發規劃方案;

(2)對不同方案進行比較,說明其優、缺點以及適用性。

問題d請詳細閱讀提供的資料,完成設計要求:

80年代末,臭氧作為一種殺菌劑應用於冷卻水系統受到人們的廣泛關注。由於臭氧所具有的一些優越性是傳統的化學藥劑所無法比擬的,目前,國外已將臭氧廣泛地應用於冷卻水處理中。使用結果表明,採用臭氧處理的系統可在高濃縮倍數下,甚至在零排汙下執行。

處理成本低於傳統的化學處理法。

美國環保局(epa)和職業安全衛生管理局(osha)根據試驗結果,發表了飲用水的臭氧消毒系統的ct值為1.6。歐洲國家和加拿大**頒布的游泳池水標準中ct值也採用1.

6。《游泳池給水排水設計規範》(cecs14:89)中提到游泳池水可採用臭氧消毒方法,但對臭氧消毒系統的設計未作具體規定。

但游泳池水和飲用水不同:(1)游泳池水封閉迴圈,每天迴圈次數最少4次,而飲用水是直流的。(2)隨著游泳人數增加,池水所需氧化劑量也要增加。

(3)游泳池水溫度一般為25℃~40℃,而飲用水溫度一般為0.5℃~25℃。(4)游泳池水還要加氯作為輔助消毒劑。

(5)游泳池迴圈水經過濾後加臭氧消毒。因此ct值採用1.6來確定游泳池水臭氧消毒系統的大小是比較安全的。

有些地區採用低的ct值0.8,臭氧濃度為0.2mg/l~0.

25mg/l,接觸時間為3.5min~4min,此時作為輔助消毒的加氯量可減少65%。而當氯作為主要消毒劑而臭氧作為精處理消毒劑時,ct 值可小於0.

8,臭氧濃度小於0.5mg/l,接觸時間小於1min。

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