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牛頓法的基本原理范文第1篇

江曉原約翰•梅納德•凱恩斯在1942年說(shuō)過(guò)：“牛頓不是他的早期崇拜者筆下的那個(gè)神圣的理性主義者?！睉烟剡@部新著可以說(shuō)是對(duì)凱恩斯的回應(yīng)。懷特當(dāng)然承認(rèn)牛頓是偉大的科學(xué)家，但書中用大量的文獻(xiàn)資料表明，牛頓也是一位陷溺于煉金術(shù)中的神秘主義者，還是一位基督教異端教派的信仰者?！八麖闹щx破碎的童年中幸存下來(lái)，成長(zhǎng)為一個(gè)自私狹隘、好斗、難以相處的人?！?/p>

懷特指出牛頓陷溺于煉金術(shù)、神秘主義和異端思想中，并不是想把牛頓從科學(xué)的王座上拉下來(lái)，因?yàn)樵?7世紀(jì)，科學(xué)與巫術(shù)之間的界限本來(lái)就沒有現(xiàn)代那樣清晰。懷特只是想把牛頓從“神”還原成“人”，他讓讀者既看到牛頓的天才和偉大，也看到牛頓的缺點(diǎn)和怪癖，而后一點(diǎn)是以前的牛頓傳記通?；乇芑虻?。

劉兵其實(shí)，關(guān)于牛頓在他的主要科學(xué)成就之外的其他那些像煉金術(shù)之類的研究，人們知道的時(shí)間也不算短了，但對(duì)這部分內(nèi)容及其意義的重視，卻顯然與人們的科學(xué)史觀的變革密切相關(guān)的。而且，越是隨著新的科學(xué)觀、科學(xué)史觀的出現(xiàn)，對(duì)這部分內(nèi)容的理解就越容易顯得自恰，而以往那種簡(jiǎn)單化的把牛頓的工作割裂和分別給予不同甚至截然相反的評(píng)價(jià)的做法，倒也很難過(guò)分地責(zé)怪當(dāng)時(shí)的人們――因?yàn)楫?dāng)時(shí)的科學(xué)觀和科學(xué)史觀就是那個(gè)樣子，人們最可能的，也只是給出那樣分析的評(píng)價(jià)。問(wèn)題在于，在如今，在反輝格式科學(xué)史已成為科學(xué)史的主流傾向，在像多元文化之類的觀點(diǎn)已經(jīng)在人文學(xué)者當(dāng)中獲得相當(dāng)?shù)某姓J(rèn)的今天，如果我們?nèi)匀灰晃兜毓淌剡^(guò)去的觀念，那才是一種真正的落后。

江曉原在西方，事實(shí)上大多數(shù)學(xué)者已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，牛頓除了探索我們今天意義上的科學(xué)，還有完全不同的知識(shí)探索路徑，這在我們以前習(xí)慣的思維狀態(tài)下似乎是一個(gè)矛盾，而過(guò)去科學(xué)家的傳記作者通常都回避這個(gè)矛盾。懷特被認(rèn)為是第一個(gè)不回避這個(gè)矛盾的牛頓傳記作者，他得出的結(jié)論是：牛頓對(duì)科學(xué)基本原理（比如重力）的研究，是和對(duì)點(diǎn)金石的研究“不可避免地相互聯(lián)系的”。

牛頓法的基本原理范文第2篇

本文設(shè)計(jì)了一種基于機(jī)器視覺的牛頓環(huán)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用CCD作為接收器，實(shí)現(xiàn)牛頓環(huán)圖像的采集;對(duì)采集到的圖像進(jìn)行去噪、增強(qiáng)，邊緣提取處理，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)圖像投影特征的自動(dòng)識(shí)別，完成對(duì)牛頓環(huán)直徑的自動(dòng)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，速度快。

【關(guān)鍵詞】牛頓環(huán) 機(jī)器視覺 邊緣提取

牛頓環(huán)是典型的薄膜干涉現(xiàn)象。當(dāng)平行單色光垂直射到透鏡上，入射光將在此薄膜的上下表面反射，產(chǎn)生了具有一定光程差的兩束相干光，在薄膜的上表面相遇形成干涉，出現(xiàn)了一組以接觸點(diǎn)為圓心的明暗相間的同心圓環(huán)，即為牛頓環(huán)。

本文使用CCD采集牛頓環(huán)圖像，通過(guò)降噪，直方圖均衡完成預(yù)處理，并采用了SUSAN算子來(lái)提取邊緣，獲取精確邊緣的同時(shí)，較好的抑制了噪聲，尤其是開發(fā)了一種基于圖像投影特征的自動(dòng)識(shí)別算法，最終實(shí)現(xiàn)了牛頓環(huán)直徑的快速、準(zhǔn)確測(cè)量。

1 牛頓環(huán)測(cè)量原理

圖1為牛頓環(huán)干涉圖像。通過(guò)測(cè)量牛頓環(huán)的直徑可以計(jì)算凸透鏡半徑長(zhǎng)度R，見式1

（1）

式中Dk、Dk+m分別表示是第k、k+m暗環(huán)的直徑，λ為鈉光源的中心波長(zhǎng)。

2 牛頓環(huán)測(cè)量系統(tǒng)的硬件組成

該裝置在原來(lái)放移測(cè)顯微鏡目鏡的位置安裝了像素為512×512的面陣CCD，CCD的信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線可直接傳送到計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)的ISA總線上安裝有圖像采集卡，可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換;形成為數(shù)字信號(hào)后，由計(jì)算機(jī)的圖像處理軟件進(jìn)行圖像的采集。

3 牛頓環(huán)測(cè)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

本文應(yīng)用Visual c++語(yǔ)言開發(fā)了牛頓環(huán)測(cè)量自動(dòng)測(cè)量的軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)共有三大模塊，包括圖像采集模塊，圖像預(yù)處理模塊，參數(shù)測(cè)量模塊。首先進(jìn)行圖像采集，采集到圖像存入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中然后進(jìn)行處理;圖像預(yù)先處理主要包括了：圖像降噪、灰度變換、邊緣檢測(cè)、圖象銳化等功能。參數(shù)測(cè)量模塊主要根據(jù)需要完成牛頓環(huán)直徑和透鏡曲率半徑測(cè)量等功能。

4 圖像預(yù)處理

采用單色鈉光作為光源，得到的圖像對(duì)比度較低，而且包含大量的噪聲，對(duì)參數(shù)的測(cè)量產(chǎn)生了較大的干擾。要準(zhǔn)確測(cè)量牛頓環(huán)參數(shù)必須對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。

4.1 降噪

本文需要精確的邊緣來(lái)計(jì)算牛頓環(huán)的直徑所以采用中值濾波進(jìn)行降噪。中值濾波一般采用窗口的大小為N*N，其中N為奇數(shù)。窗口正中像素的灰度值用作窗口的直方圖，并取其中值代替，中值濾波的數(shù)學(xué)形式可以有如下定義：設(shè){xij，（i，j）∈I2}表示數(shù)字圖像各點(diǎn)的灰度值，濾波窗口為A的中值濾波可定義為：

Y=Mid{xy}=Mid{x（i+r），（j+s）（r，s）∈A，（i，j）∈I2 } （ 2）

4.2 圖像增強(qiáng)

圖像對(duì)比度較低，通過(guò)直方圖均衡可以較好的凸顯目標(biāo)。直方圖均衡是以累計(jì)分布函數(shù)變換為基礎(chǔ)的直方圖修正法，可以產(chǎn)生一幅灰度級(jí)分布具有均勻概率密度的圖像，擴(kuò)展了像素的取值動(dòng)態(tài)范圍。若像素點(diǎn)的原灰度為R，變換后的灰度為S，需要注意的是R、S是歸一化后的灰度值，其灰度變換函數(shù)T（）為：

S=T（R）= Pr（Rj）=

（0≤Rf≤L?1;k=0，1，2，…;） （3）

4.3 邊緣提取

采用SUSAN算子進(jìn)行邊緣提取，SUSAN算法具有很好的邊緣檢測(cè)能力，同時(shí)抵抗噪聲干擾能力。在SUSAN算法中，有兩個(gè)閾值比較重要，即幾何閾值g灰度差閾值t。實(shí)驗(yàn)證明g取3/4nmax時(shí)（nmax為模板的最大USAN值），可以較好地提取出初始邊緣點(diǎn)。本文采用了一種對(duì)t值的自適應(yīng)的提取方法。對(duì)于每個(gè)像素的SUSAN模板，通過(guò)計(jì)算模板內(nèi)個(gè)像素與中心像素的灰度差得到該模板的灰度差方圖，然后根據(jù)灰度差直方圖通過(guò)迭代法確定該模的閾值t，使得對(duì)于不同的對(duì)比度的圖像都能夠自應(yīng)的計(jì)算每個(gè)模板內(nèi)出適合的t值。首先計(jì)算模板中每點(diǎn)與中心點(diǎn)的灰度差閾值，然取灰度差值的均值為迭代初始值T0，如式（4）：

Ti+1= （4）

式中m為模板中像素點(diǎn)和中心像素點(diǎn)的灰度值，h（m）為模板中具有該灰度差值的點(diǎn)的數(shù)量，Cmax灰度差值的最大值。每進(jìn)行一次迭代后進(jìn)行判斷，|Ti+1?Ti|=0，那么停止迭代，取Ti作為最后的SUSAN模板的灰度差閾值。

5 參數(shù)測(cè)量

5.1 定心

根據(jù)牛頓環(huán)圖像中心點(diǎn)對(duì)稱的基本原理，使用圖像的最小數(shù)學(xué)期望來(lái)定心。取圖像中心附近的任意一條水平直線，取其中點(diǎn)，將其中點(diǎn)左邊的像素值為1的像素值取反，然后對(duì)該直線上的像素值求和δ。如果δ為正，中心點(diǎn)向左偏移δ/2，否則中心點(diǎn)向右偏移δ/2，直到δ小于一個(gè)設(shè)定的閾值為止。

5.2 基于投影特征識(shí)別的牛頓環(huán)參數(shù)自動(dòng)測(cè)量

圖像投影即該圖像像素在該方向上對(duì)應(yīng)投影累計(jì)疊加。由于牛頓環(huán)是由一系列的同心圓環(huán)組成，經(jīng)過(guò)SUSAN邊緣提取后沿著垂直方向投影，每個(gè)環(huán)的水平起始處會(huì)積累最多的像素，因此在每個(gè)環(huán)的起始處出現(xiàn)峰值。在每一個(gè)環(huán)的外徑處出現(xiàn)了峰值，檢測(cè)成對(duì)出現(xiàn)的峰值的個(gè)數(shù)就得到了牛頓環(huán)的個(gè)數(shù)，并且成對(duì)峰值之間的距離就是該環(huán)的直徑。

6 測(cè)量結(jié)果與結(jié)論

測(cè)量的數(shù)據(jù)與用移測(cè)顯微鏡測(cè)量的數(shù)據(jù)非常接近，另外試驗(yàn)證明測(cè)量時(shí)間為0.15S。由此可見，采用機(jī)器視覺的方法進(jìn)行牛頓環(huán)參數(shù)測(cè)量不僅準(zhǔn)確，而且速度非?？?，可以應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)，以及檢驗(yàn)表面的光潔度、平整度和研究零件內(nèi)部應(yīng)力的分布等工程當(dāng)中，有廣闊的前景。

作者單位

牛頓法的基本原理范文第3篇

（國(guó)網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，山東 淄博 255000）

摘要：隨著我國(guó)電力事業(yè)的快速發(fā)展，為用戶持續(xù)性地提供高質(zhì)量電能成為電力人員不懈的追求。通過(guò)改變電力系統(tǒng)的無(wú)功電能分布，能有效地提高電能質(zhì)量，維護(hù)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，目前，尚未有一種完善的無(wú)功優(yōu)化算法以供使用?，F(xiàn)介紹各種傳統(tǒng)優(yōu)化算法和人工智能算法基本原理，并對(duì)它們優(yōu)缺點(diǎn)、適用范圍及改進(jìn)措施做出了總結(jié)，最后展望了無(wú)功優(yōu)化算法的研究方向。

關(guān)鍵詞 ：電力系統(tǒng)；無(wú)功優(yōu)化；傳統(tǒng)優(yōu)化算法；人工智能算法

0引言

改革開放以來(lái)，中國(guó)的電力事業(yè)伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)生了巨大變化。電能質(zhì)量對(duì)現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)以及整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要影響。電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化技術(shù)能夠合理分布系統(tǒng)無(wú)功電能、降低系統(tǒng)的有功損耗、提高傳輸效率和節(jié)約運(yùn)營(yíng)成本。因此，對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題的研究具有重要意義。

20世紀(jì)60年代，法國(guó)學(xué)者J.Carpentier提出了電力系統(tǒng)最優(yōu)潮流［1］（Optimal Power Flow，簡(jiǎn)稱OPF）模型，從此各國(guó)開始了無(wú)功優(yōu)化算法的研究。目前，常用的無(wú)功優(yōu)化算法可分為傳統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化算法和人工智能優(yōu)化算法兩大類。

1傳統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化算法

1.1線性規(guī)劃法

線性規(guī)劃法的基本原理是將非線性問(wèn)題轉(zhuǎn)化成線性問(wèn)題來(lái)解決，其主要過(guò)程是將目標(biāo)函數(shù)附近的不等式約束條件和目標(biāo)函數(shù)用泰勒級(jí)數(shù)展開，通過(guò)逐次逼近的方式來(lái)尋找函數(shù)的最優(yōu)解。目前，常用的線性規(guī)劃算法有靈敏度分析法和內(nèi)點(diǎn)法。

靈敏度分析法以靈敏度關(guān)系為基礎(chǔ)，在尋優(yōu)的過(guò)程中需要對(duì)雅可比矩陣求逆，計(jì)算量大、計(jì)算速度慢、效率低。通常通過(guò)簡(jiǎn)化雅克比矩陣的方法來(lái)提高計(jì)算效率。

從本質(zhì)上來(lái)講，內(nèi)點(diǎn)法［2］是牛頓法、對(duì)數(shù)障礙函數(shù)法和拉格朗日函數(shù)三者的結(jié)合，相對(duì)靈敏度分析法而言，其具有迭代次數(shù)少、計(jì)算效率高等優(yōu)點(diǎn)，但存在尋優(yōu)過(guò)程嚴(yán)格遵從一個(gè)路徑、對(duì)初始點(diǎn)的要求高等缺點(diǎn)。近些年來(lái)，學(xué)者們從3個(gè)方面對(duì)內(nèi)點(diǎn)法進(jìn)行了改進(jìn)：一是在初始點(diǎn)選擇方面通過(guò)選用原對(duì)偶仿射尺度降低系統(tǒng)對(duì)初始點(diǎn)選擇的要求；二是針對(duì)電容器投切問(wèn)題運(yùn)用原對(duì)偶路徑跟蹤內(nèi)點(diǎn)法解決；三是用預(yù)測(cè)—校正原對(duì)偶對(duì)數(shù)壁壘法動(dòng)態(tài)調(diào)整步長(zhǎng)和收斂精度。通過(guò)這幾方面的改進(jìn)，內(nèi)點(diǎn)法的精度與效率得到了有效的提高。

1.2非線性規(guī)劃法

非線性規(guī)劃法是最早應(yīng)用到電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化中的算法，可直接求解無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題。其中，簡(jiǎn)化梯度法、牛頓法和二次規(guī)劃法是非線性規(guī)劃法的典型代表。

簡(jiǎn)化梯度法是國(guó)際上第一個(gè)成功應(yīng)用于求解大規(guī)模最優(yōu)潮流計(jì)算的算法，它利用控制變量的梯度信息尋找最優(yōu)解，具有原理簡(jiǎn)單、占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存小、計(jì)算效率高等優(yōu)點(diǎn)。但在求解的最后容易出現(xiàn)“鋸齒”現(xiàn)象，收斂性差。

牛頓法是一種具有二階收斂特性的算法，不區(qū)別對(duì)待控制變量和狀態(tài)變量，有效解決了內(nèi)點(diǎn)法存在的缺點(diǎn)，收斂速度較快，積極推動(dòng)了無(wú)功優(yōu)化算法的實(shí)用進(jìn)程。由于牛頓法充分利用了海森矩陣和雅可比矩陣高度的稀疏性，迭代過(guò)程中矩陣會(huì)出現(xiàn)“病態(tài)”問(wèn)題?？赏ㄟ^(guò)將電網(wǎng)分層，選取每層中最嚴(yán)重的節(jié)點(diǎn)進(jìn)入不等式約束集，以減少迭代次數(shù)，提高收斂速度。

二次規(guī)劃法（QP）通過(guò)將非線性約束轉(zhuǎn)化成線性約束來(lái)逐漸逼近最優(yōu)解。在初始點(diǎn)選取不合適的情況下，會(huì)出現(xiàn)函數(shù)不收斂的現(xiàn)象。另外，牛頓法對(duì)于不等式約束條件和多維問(wèn)題的處理也存在一定困難。有的學(xué)者提出了用序列二次規(guī)劃法來(lái)求解電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題，假定在迭代的過(guò)程中電壓相角改變而支路潮流不變，消除了迭代初始點(diǎn)不在可行域之內(nèi)的缺點(diǎn)。

1.3混合整數(shù)規(guī)劃法

混合整數(shù)規(guī)劃法有效解決了離散變量的精確處理，將電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題分為整數(shù)規(guī)劃和線性規(guī)劃兩部分，在確定整數(shù)變量后，再通過(guò)線性規(guī)劃法處理其余的連續(xù)變量。其中應(yīng)用最廣泛的為分支界定法，它通過(guò)定界來(lái)不斷縮小可行域，逐步逼近全局中的最優(yōu)解?；旌险麛?shù)規(guī)劃法減少了求解規(guī)模，精度高、計(jì)算速度快。但隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷增加，求解過(guò)程中容易出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，計(jì)算結(jié)果易發(fā)散。

2人工智能優(yōu)化算法

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，傳統(tǒng)的無(wú)功優(yōu)化算法已具有了完整的理論及應(yīng)用體系，但在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中也遇到了諸多問(wèn)題，如對(duì)初始點(diǎn)要求高、需要精確的數(shù)學(xué)模型、離散變量的處理等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者和專家將無(wú)功優(yōu)化算法的研究聚焦于人工智能優(yōu)化算法。人工智能優(yōu)化算法在處理非線性及離散性問(wèn)題時(shí)，具有較高的收斂特性和較快的計(jì)算效率，目前比較成熟的有粒子群算法、遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

2.1粒子群算法

粒子群算法［3］是在鳥群覓食行為的啟發(fā)下由美國(guó)學(xué)者J.Kennedy和R.C.Eberhart提出，其基本思想是：通過(guò)預(yù)先設(shè)定好的適應(yīng)度函數(shù)來(lái)隨機(jī)初始化一群理想粒子，由一個(gè)速度變量決定粒子在解空間中運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向和距離。通常粒子將追尋當(dāng)前的最優(yōu)粒子，并經(jīng)逐代搜索后得到最優(yōu)解，計(jì)算效率高、易于實(shí)現(xiàn)。但隨著系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大和迭代次數(shù)的增加，算法的多樣性逐漸變差，容易陷入局部最優(yōu)。

目前針對(duì)粒子群算法的改進(jìn)主要有兩方面：一是將粒子賦予不同的初始慣性權(quán)重，由慣性權(quán)重較小的粒子負(fù)責(zé)算法的局部強(qiáng)化尋優(yōu)工作，而權(quán)重較大的粒子負(fù)責(zé)拓展搜索空間；二是通過(guò)采取引入變異操作來(lái)提高算法的全局搜索能力。

2.2遺傳算法

遺傳算法通過(guò)模擬自然中生物的遺傳和進(jìn)化過(guò)程而形成，其基本原理是：用字符串即染色體來(lái)表示算法中的變量，通過(guò)適應(yīng)度函數(shù)對(duì)字符串進(jìn)行評(píng)價(jià)并做出選擇，再經(jīng)過(guò)交叉、變異操作產(chǎn)生新的字符串。新個(gè)體繼承了父代的優(yōu)良特性，操作簡(jiǎn)單、魯棒性好、全局搜索能力強(qiáng)，非常適用于求解電力系統(tǒng)無(wú)功優(yōu)化問(wèn)題。

為了提高遺傳算法的收斂速度和收斂精度，人們對(duì)簡(jiǎn)單遺傳算法做出了改進(jìn)：一是分別利用整數(shù)、實(shí)數(shù)構(gòu)成的字符串［4］代替二進(jìn)制字符串來(lái)表示離散變量、連續(xù)變量；二是保留部分優(yōu)秀個(gè)體不進(jìn)行變異操作，而是直接參與下一次的交叉操作；三是用自適應(yīng)算法來(lái)修改懲罰因子、交叉率和變異率；四是每隔一定的迭代次數(shù)對(duì)重復(fù)的染色體進(jìn)行“災(zāi)變”操作，并重新生成相同數(shù)量的新染色體；五是與其他算法相結(jié)合，使群體中的解不斷接近解群體，最終找到全局最優(yōu)解。

2.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法通過(guò)模擬人腦來(lái)處理事物，其最基本的處理單元是神經(jīng)元，大量的神經(jīng)元細(xì)胞以特定的機(jī)制連成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)不斷訓(xùn)練尋找算法的最優(yōu)解。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法具有良好的并行處理和非線性處理能力，而且還具有自學(xué)習(xí)能力。但其自學(xué)習(xí)過(guò)程所需時(shí)間長(zhǎng)、初始樣本訓(xùn)練困難、易陷入局部最優(yōu)。可通過(guò)聯(lián)合其他算法來(lái)解決其缺陷：一是采用共軛梯度法加快學(xué)習(xí)效率；二是修改雅可比矩陣，將變壓器變比引入矩陣中，提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。

目前，人工智能算法或多或少地存在問(wèn)題，我們需要選擇合適的改進(jìn)措施來(lái)提高優(yōu)化算法解決問(wèn)題的能力。

3結(jié)語(yǔ)

隨著堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，現(xiàn)有的優(yōu)化算法已不能完全滿足人們對(duì)算法的計(jì)算速度和計(jì)算精度的要求。我們需要在深入研究現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上，取長(zhǎng)補(bǔ)短，完善算法存在的缺陷和不足。其次，還要致力于新算法的研究和攻堅(jiān)，從而為電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

［

參考文獻(xiàn)］

［1］Carpentier J.Contribution a l?etude du dispatching economique［J］.Bulletin de la Societe Francaise des Electriciens，1962，3：431-447.

［2］郝楠.原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法及分支定界法在無(wú)功優(yōu)化中的應(yīng)用［D］.濟(jì)南：山東大學(xué)，2012.

［3］李麗，牛奔.粒子群優(yōu)化算法［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

［4］趙昆，耿光飛.基于改進(jìn)遺傳算法的配電網(wǎng)無(wú)功優(yōu)化［J］.電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2011，39（5）：57-62.

牛頓法的基本原理范文第4篇

1、阿基米德（公元前287年—公元前212年），偉大的古希臘哲學(xué)家、百科式科學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、力學(xué)家，靜態(tài)力學(xué)和流體靜力學(xué)的奠基人，并且享有“力學(xué)之父”的美稱，阿基米德和高斯、牛頓并列為世界三大數(shù)學(xué)家。 阿基米德曾說(shuō)過(guò)：“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬起整個(gè)地球?！?/p>

2、阿基米德確立了靜力學(xué)和流體靜力學(xué)的基本原理。給出許多求幾何圖形重心，包括由一拋物線和其網(wǎng)平行弦線所圍成圖形的重心的方法。阿基米德證明物體在液體中所受浮力等于它所排開液體的重量，這一結(jié)果后被稱為阿基米德原理。他還給出正拋物旋轉(zhuǎn)體浮在液體中平衡穩(wěn)定的判據(jù)。阿基米德發(fā)明的機(jī)械有引水用的水螺旋，能牽動(dòng)滿載大船的杠桿滑輪機(jī)械，能說(shuō)明日食，月食現(xiàn)象的地球-月球-太陽(yáng)運(yùn)行模型。但他認(rèn)為機(jī)械發(fā)明比純數(shù)學(xué)低級(jí)，因而沒寫這方面的著作。阿基米德還采用不斷分割法求橢球體、旋轉(zhuǎn)拋物體等的體積，這種方法已具有積分計(jì)算的雛形。

3、阿基米德流傳于世的著作有10余種，多為希臘文手稿。他的著作集中探討了求積問(wèn)題，主要是曲邊圖形的面積和曲面立方體的體積，其體例深受歐幾里德《幾何原本》的影響，先是假設(shè)，再再以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐普摰玫阶C明。他不斷地尋求一般性原則而用于特殊的工程上。他的作品始終融合數(shù)學(xué)和物理。

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牛頓法的基本原理范文第5篇

關(guān)鍵詞: 農(nóng)林院校 大學(xué)物理 高中物理 內(nèi)容 比較與分析

1999年開始的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的力度是空前的,在課程理念、課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、課程實(shí)施方式上進(jìn)行全方位整體改革。為適應(yīng)21世紀(jì)技術(shù)化社會(huì)的需要,我國(guó)基礎(chǔ)教育階段的物理課程在課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行了調(diào)整和更新,在內(nèi)容上體現(xiàn)了時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性。在農(nóng)林院校,物理課程所涉及的物理學(xué)知識(shí)內(nèi)容而言,主要包括力、電、原子、熱四部分。在知識(shí)的講述上,農(nóng)林院校的講述方式是簡(jiǎn)單介紹物理學(xué)基本原理,然后就介紹物理理論知識(shí)在農(nóng)林科技及日?？萍贾械膽?yīng)用、物理學(xué)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用,較少涉及公式的推導(dǎo)、數(shù)學(xué)計(jì)算等。

一、力學(xué)內(nèi)容的比較和分析

農(nóng)林院校大學(xué)物理課程力學(xué)部分講述了流體力學(xué)、振動(dòng)和波(機(jī)械振動(dòng)、機(jī)械波、聲波)。流體力學(xué)部分的主要內(nèi)容有:液體的表面張力、液體的流動(dòng)性質(zhì)(液體的定常流動(dòng)、連續(xù)性原理、伯努利方程)、液體的貓滯性質(zhì)(牛頓勃滯定律、泊肅葉公式)、物體在貓滯液體中的流動(dòng)(斯托克斯公式、雷諾數(shù)和流體相似率、離心分離技術(shù))。振動(dòng)和波的主要內(nèi)容有:簡(jiǎn)諧振動(dòng)的特征及描述、阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成、頻譜、機(jī)械波的產(chǎn)生和傳播、平面簡(jiǎn)諧波、惠更斯原理、聲波、波的干涉、多普勒效應(yīng)。此外,有些版本的教材如金仲輝(2000)、王海嬰(2000)均講述了牛頓力學(xué)和力學(xué)的基本定律,兩個(gè)版本都講述了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述、牛頓三定律、力學(xué)相對(duì)性原理、力學(xué)的三個(gè)守恒定律、剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)(簡(jiǎn)述)。除此之外,王海嬰(2000)還講述了非線性力學(xué)(線性和非線性力學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)、兩種確定性和兩種隨機(jī)性)、相對(duì)論力學(xué)(相對(duì)論運(yùn)動(dòng)學(xué)、狹義相對(duì)論動(dòng)力學(xué)、廣義相對(duì)論)。刁崗(2001)對(duì)于力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)沒有專門介紹,在固體一章中涉及應(yīng)變與應(yīng)力、桿的彎曲等力學(xué)知識(shí)。高中物理共同必修中,沒有講述流體力學(xué)方面的知識(shí),但是學(xué)生在初中物理中學(xué)習(xí)過(guò)浮力、壓強(qiáng)、壓力方面的知識(shí),高中物理課程涉及的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),以及力的應(yīng)用方面的知識(shí),學(xué)生對(duì)于流體力學(xué)部分的學(xué)習(xí)應(yīng)該不會(huì)有什么困難。振動(dòng)和波這部分涉及的知識(shí)內(nèi)容同工科大學(xué)物理大致相同,農(nóng)林學(xué)院校對(duì)于聲波的講述有所加強(qiáng)。這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)同樣是以牛頓力學(xué)為基礎(chǔ)的。

二、電磁學(xué)內(nèi)容的比較和分析

農(nóng)林院校大學(xué)物理電磁學(xué)部分涉及的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)同工科院?；疽恢?但是,在敘述上更精煉和簡(jiǎn)單,內(nèi)容更側(cè)重于物理知識(shí)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,如靜電場(chǎng)的應(yīng)用(靜電場(chǎng)處理種子、電暈放電處理種子、人工誘發(fā)閃電的應(yīng)用、靜電噴農(nóng)藥和靜電人工授粉)、磁的應(yīng)用(磁場(chǎng)處理、磁性肥料、磁化水、磁法檢驗(yàn))、電磁波在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用、電容器與細(xì)胞電容、生物組織的電阻等,以及基爾霍夫定律及應(yīng)用、直流電的醫(yī)學(xué)應(yīng)用?；鶢柣舴虻谝欢傻奈锢肀尘笆请姾墒睾愣?基爾霍夫第二定律可以在高中全電路歐姆定律的基礎(chǔ)上引申得出。農(nóng)林院校大學(xué)物理電磁學(xué)部分同高中物理課程的編排思想是一致的,涉及的電磁學(xué)知識(shí)提供了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)所需要的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。

三、光學(xué)內(nèi)容的比較和分析

農(nóng)林院校大學(xué)物理光學(xué)部分涉及光的干涉、衍射、偏振,光的吸收與散射等知識(shí)內(nèi)容,在講述物理基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),更加側(cè)重于在生物學(xué)中的應(yīng)用,如薄膜干涉的應(yīng)用、夫瑯禾費(fèi)圓孔衍射與生物顯微鏡、激光在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和生物學(xué)中的作用、生物體發(fā)光的性質(zhì)和實(shí)際應(yīng)用、生物學(xué)研究中常用的光學(xué)儀器(光學(xué)顯微鏡、分光光度計(jì)、特種生物顯微鏡、電子顯微鏡)等。由此看到,農(nóng)林院校大學(xué)物理光學(xué)部分同高中物理的編排思想基本是一致的,高中物理課程涉及的光學(xué)、原子物理的知識(shí)提供了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)所需要的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。

四、量子物理基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容的比較和分析

農(nóng)林院校量子物理基礎(chǔ)知識(shí)部分涉及的內(nèi)容主要有:第一,光的量子性(黑體輻射定律、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)規(guī)律、愛因斯坦光子理論、愛因斯坦光電效應(yīng)方程、光電效應(yīng)的應(yīng)用、光的波粒二象性);第二,量子力學(xué)初步(德布羅意波、不確定關(guān)系、薛定愕方程、勢(shì)阱和勢(shì)壘、氫原子光譜的規(guī)律性、泡利不相容原理、能量最小原理);第三,光譜分析(原子光譜、分子光譜、X射線譜及其應(yīng)用);第四,激光的原理和應(yīng)用醫(yī)學(xué)院校大學(xué)物理該部分講述了原子物理和量子力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),原子物理中介紹了X射線(X射線的產(chǎn)生、X射線的強(qiáng)度和硬度、X射線譜、X射線的性質(zhì)、X射線衍射、X射線的衰減規(guī)律、X射線的醫(yī)學(xué)應(yīng)用)、原子核和放射性(原子核的角動(dòng)量和磁矩、原子核的穩(wěn)定性、放射性核素的衰變種類和衰變規(guī)律、射線與物質(zhì)的相互作用、電離輻射防護(hù)、放射性核素在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用)。量子力學(xué)基礎(chǔ)講述了玻爾的氫原子理論、德布羅意假設(shè)、物質(zhì)波的統(tǒng)計(jì)解釋、不確定關(guān)系、波函數(shù)、薛定愕方程、勢(shì)阱與勢(shì)壘、原子結(jié)構(gòu)理論(四個(gè)量子數(shù)、原子的殼層結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu))。此外,還介紹了相對(duì)論基礎(chǔ)(狹義相對(duì)論、廣義相對(duì)論)和混沌動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。高中物理對(duì)于相對(duì)論與量子物理的知識(shí)作了初步的介紹,使學(xué)生對(duì)此有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí),而農(nóng)林院校大學(xué)物理對(duì)于這部分內(nèi)容的講述,是在高中物理已有知識(shí)基礎(chǔ)上的提高和擴(kuò)展。高中物理涉及的激光、放射性同位素、核反應(yīng)方程、衰變、半衰期、結(jié)合能、核裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、核聚變等知識(shí),側(cè)重于從應(yīng)用的角度展開物理知識(shí),這同農(nóng)林院校大學(xué)物理基本是一致的。

五、熱學(xué)內(nèi)容的比較和分析