高等數(shù)學
機電一體化專業(yè)課程用到數(shù)學嗎,麻煩給回復
高等數(shù)學
什么工科類課程都離不開數(shù)學
涉及到了,不過你想學可以的,因為涉及到的不算多,你可以顯學,只要你想學。很多文科的都學得很好
淺談高等數(shù)學在電氣工程技術中的應用為了滿足機電類專業(yè)教學的需要,使高等數(shù)學教學更好地為專業(yè)教學服務,構建支撐機電類專業(yè)核心能力的數(shù)學教學模塊。模塊化教學可以解決高數(shù)教學與專業(yè)課教學當中存在的矛盾問題,同時也使得高職數(shù)學教學更具實效。近幾年來,隨著培養(yǎng)一線技術應用型人才的職業(yè)教育準確定位,基礎課的地位弱化,課時減少的趨勢日益明顯,高職院校高等數(shù)學如何在這種新趨勢下更好地發(fā)揮“教育和實用”這兩大功能是非常值得我們去研究的。在信號與系統(tǒng)中具體用到的高等數(shù)學和工程數(shù)學知識 高等數(shù)學包括的范圍比較廣泛,1在信號與系統(tǒng)這門課中用到了它的部分知識。具體所用內容如下:微分方程的求解;差分方程的求解;三種積分變換:傅立葉變換、拉普拉斯變換、z變換;矩陣的求解。 2 高等數(shù)學在信號與系統(tǒng)應用中的舉例 2.1高等數(shù)學的應用 信號與系統(tǒng)這門課主要研究電信號作用于電子系統(tǒng)所產生的響應。要分析一個系統(tǒng),首先要建立描述該系統(tǒng)基本特性的數(shù)學模型,然后用數(shù)學方法求出它的解答,并對所得結果賦予實際含義。描述連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學模型是微分方程,所以信號與系統(tǒng)的問題在某種程度上就轉化成微分方程和差分方程的求解了。所以微分方程的求解是分析信號與系統(tǒng)的基礎,是必備知識。例如: 如圖所示的RLC串聯(lián)電路,將電壓源看作激勵,選電容兩端電壓為響應,若要求解兩者之間的關系,需建立描述該系統(tǒng)的數(shù)學模型。根據(jù)基爾霍夫電壓定律有: 根據(jù)各元件端電壓與電流的關系將它們代入kvl式稍加整理,得:該方程是二階線性微分方程,利用高等數(shù)學的求解方法,即可得到激勵和響應的關系了。 在高等數(shù)學課上了詳細講解了微分方程的各種解法,當然只限于解法,微分方程本身沒有任何物理意義。而在信號與系統(tǒng)這門課里,我們關注的是微分方程的物理含義,它與一個實際的電路是一一對應的關系,高等數(shù)學里講解的各種方法是為我們求解響應與激勵的關系服務的,這也就是數(shù)學的基礎性作用。 信號與系統(tǒng)這門課里關于響應的求解是分兩條主線進行的,一條主線是連續(xù)系統(tǒng),另一條是離散系統(tǒng)。在兩個系統(tǒng)中,響應的求解又是分時域和變換域兩種方法,時域的方法也就是微分方程和差分方程的求解,顯然如果我們沒有高等數(shù)學的知識,時域的方法就行不通了。 2.2工程數(shù)學的應用 工程數(shù)學的應用主要體現(xiàn)在變換域里。在大學當中我們所學的工程數(shù)學包括積分變換、線性代數(shù)、矢量分析與場論、復變函數(shù),在信號與系統(tǒng)這么課中我們用的最多的是積分變換和線性代數(shù)。 針對連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的時域分析,相對應的有三個變換域傅立葉變換、拉普拉斯變換和Z變換。變換域是信號與系統(tǒng)的核心內容,也是比較難的一部分,原因是變換域的分析方法涉及到的數(shù)學知識很多,如果沒有扎實的數(shù)學基礎,學起來就有一定的難度。線性代數(shù)主要應用在狀態(tài)變量分析法中,整個分析方法的工具是矩陣。由于狀態(tài)變量分析法本身的理論就比較難,再加上它所用工具矩陣的運算也比較復雜,導致狀態(tài)變量法是信號與系統(tǒng)的難點。 3 如何利用已有的數(shù)學知識學好信號與系統(tǒng)這門課 通過上面的論述我們可以知道數(shù)學知識在信號與系統(tǒng)這門課中的基礎性作用。就這門課程本身而言并不難,它的理論知識很簡單,就是討論輸入和輸出的關系。但仍有好多同學反映這門課不好學,一個很重要的原因就是學生的數(shù)學知識不夠扎實,邊學這門課,還得邊補數(shù)學知識,這樣肯定學去好;再有一個原因就是雖然數(shù)學功底比較深厚,但沒有掌握學習方法,導致最終也學不好。 關于如何學好信號與系統(tǒng)這門課,在這里給大家推薦一個比較好的方法。首先我們要具備必備的數(shù)學知識,在已有的數(shù)學知識的基礎上了解這門課的框架,找到本門課程的兩條脈絡,也就是連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)。就其中的一條脈絡我們找到關于它的所有內容,以連續(xù)系統(tǒng)為例,它又分兩條線:時域分析法和變換域分析法。時域分析法中求解輸出和輸入的關系的數(shù)學工具是微分方程,變換域分析法中求解輸出和輸入的關系的數(shù)學工具是拉普拉斯變換和傅立葉變換。只要大家能理清這個脈絡,連續(xù)系統(tǒng)的學習就沒問題。離散系統(tǒng)的脈絡分布情況和連續(xù)系統(tǒng)的一樣,只是數(shù)學工具不太一樣,時域分析法中求解輸出和輸入的關系的數(shù)學工具是差分方程,變換域分析法中求解輸出和輸入的關系的數(shù)學工具是Z變換。在學好連續(xù)系統(tǒng)的基礎上,離散系統(tǒng)的學習就簡單多了。 鑒于信號與系統(tǒng)這么課程的特點,相關的教材分兩種類型,一種是先寫連續(xù)系統(tǒng),之后再寫離散系統(tǒng);另一種是連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)平行來講。建議初學者看后者。 4 結束語 信號與系統(tǒng)是很重要的專業(yè)基礎課,要想學好它我們必須學好相關的數(shù)學知識,掌握正確的學習方法。高等數(shù)學,在機械設計上也很重要,有很多機械零件的設計計算、性能校核要用到高等數(shù)學知識,有限元分析和優(yōu)化設計 更是高等數(shù)學的天下。既然是軟件,那么計算公式大多數(shù)都是集成的,但起碼要了解它的意義。
要用到,用到最多的就是微積分,虛數(shù)等相關知識,還有就是拉氏變換!我就機電一體化本科的,有什么你懂得可繼續(xù)問我!