势能函数

摘要： 本文通过由浅入深的五种解法处理一道常见的平衡问题,帮助学生总结归纳平衡问题的一般解法的同时向学生渗透能量和力矩的方式解决特殊力学平衡问题的思维.

摘要： 为了提高概率地图算法(Probabilistic roadmap method,PRM)规划结果的质量,提出势能代价PRM算法,将其应用于机械臂避障路径规划。建立规划空间任意节点的势能评价标准;定义困难区域节点,研究基于Metropolis准则的障碍空间节点调整策略;建立机械臂连杆的势能函数;给出机械臂任意位姿间的安全路径检查方法。仿真测试表明:性能方面,提出算法的规划质量和规划时间均优于PRM、OBPRM、高斯采样PRM算法;机械臂避障路径规划方面,提出算法的规划质量显著优于PRM算法,在规划质量和时间消耗上优于OBPRM和高斯采样PRM算法,且能使机械臂规避所有障碍并到达目标位姿。

摘要： 针对较大分子振动频率的量化计算,提出了一个节省计算成本的方法.含N个原子的分子的振动频率的计算通常需要计算3N维势能超曲面及其二阶导数构成的Hessian矩阵,然后解其特征方程得到全部简正振动模式的振动频率.N越大,计算成本越大.本文提出,针对那些由平衡结构和对称性就能完全确定的振动模式,可以逐个计算其振动频率.当仅考虑一个振动模式时,3N维的Hessian矩阵的计算转化为一维的势能曲线的计算.基于简谐振子近似推导单一振动模式下分子势能曲线的表达式,接着量化计算势能曲线,将势能曲线拟合到表达式中以获得振动频率.相比计算3N维势能超曲面及其二阶导数的Hessian矩阵,仅计算一维势能曲线而节省下来的计算资源可以允许选择更高级别的计算方法和采用更为完备的基组,提高计算的精度.本文首先以计算水分子的B_(2)振动模式的振动频率为例,说明了这种方法的可行性.接着将这种方法应用到SF_(6)分子中.多参考组态相互作用(MRCI)方法是计算电子相关能的有效方法,本文采用MRCI/6-311G^(*)基组分别计算了SF_(6)的A_(1g),E_(g),T_(2g)和T_(2u)四个振动模式的振动频率,通过与其他方法的结果以及实验结果相比较,本文计算的四个频率的相对误差最小.

摘要： 基于原子分子反应静力学的原理,推导出了BeS分子基态X^(1)Σ^(+),第一简并激发态A^(1)Π和第二激发态B 1Σ^(+)的离解极限。利用SAC/SAC-CI方法结合D95++,6-311++G,6-311++G,CC-PVDZ这4个基组,分别对BeS分子的X^(1)Σ^(+),A^(1)Π和B 1Σ^(+)态进行了几何优化,从中优选出6-311++G基组,用SAC方法对基态,SAC-CI方法对激发态进行了单点能扫描,通过Murrell-Sorbie函数拟合,获得了X^(1)Σ^(+),A^(1)Π和B 1Σ^(+)的力常数和光谱常数,计算的结果与实验数据非常吻合,进一步确认了所得解析势能函数的可靠性和准确性。

摘要： 综合分析了动力学中重点知识功和能,并举例解析.

摘要： 利用密度泛函理论TPSSH泛函和aug-cc-pv5z基组对11 B16O分子基态(X2∑+)的几何结构进行了优化计算,得到了11B16O分子基态(X2∑+)的平衡核间距Re,谐振频率we,非谐振频率wexe,刚性转动因子Be,非刚性转动因子αe和离解能De等光谱常数,其值分别为:Re=0.12058 nm,we=1913.0601 cm-1,wexe=11.7780 cm-1,Be=1.7780 cm-1,αe=0.01569 cm-1,De=8.248 8 eV.在0.06 ～0.36 nm的核间距内对11 B16O分子基态(X∑+)进行单点能扫描,同时利用最小二乘法将扫描的结果拟合成了解析势能函数,以得到的解析势能函数为依据,通过求解双原子分子核运动的径向Schr(o)dinger方程,得到了J=0时,11B16O分子基态(X2∑+)的45个全部振动态,并求出每一个振动态的振动能级及相应各振动态的6个离心畸变常数(Dv,Hv,Lv,Mv,Nv和0v).

摘要： 对于高中物理竞赛中物体平衡的稳定性问题,用力矩法、势能函数法找到平衡位置,并对其稳定性进行讨论.

摘要： 图像精确分割是目前遥感图像分割的主要研究任务之一,为此,提出一种基于波利亚罐模型的遥感图像分割方法.该方法通过模拟波利亚罐模型的随机实验过程,将图像像素之间相互关系运用到分割过程中,以精确地实现遥感图像分割.首先,根据波利亚罐模型及其随机实验过程定义邻域势能函数,结合马尔科夫随机场建立刻画像素类属性的标号场模型;假设遥感图像中各类属内像素光谱测度服从各自的同一独立高斯分布,以建立其特征场模型;由Bayesian定理,构建图像统计分割模型;然后,使用Metropolis-Hastings(M-H)算法进行分割模型求解,实现遥感图像分割.分别对模拟和真实遥感图像进行分割实验,实验结果表明使用提出方法可以有效去除图像中孤立的错分像素,使分割结果更加精确;定性和定量分析结果验证了提出方法的可行性及有效性.%Accurate segmentation is one of main researches in remote sensing image segmentation.To this end,a remote sensing image segmentation method based on the Polya urn model is proposed.In this method,the Polya urn model is used to simulate the relationships between the pixel and its neighbor in segmentation processes.First,the label field model is built by combining Markov random field and a new potential function is defined by the Polya urn model.Then,the feature field is modeled on the assumption that spectral measures of pixels in each homogeneous region follow an identical and independent Gaussian distribution.Finally,the statistical image segmentation model is built based on Bayesian theorem,and the Metropolis-Hastings (M-H) algorithm is designed to simulate this model to obtain segmentation results.Simulated and real remote sensing images are both segmented by the proposed method.The segmentation results indicate that this method could remove the error pixels and improve the accuracy of segmentation.The qualitative and quantitative analyses demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed method.

摘要： 克服吉洪诺夫势能函数使恢复图像过度平滑及一阶非凸非光滑势能函数产生的台阶效应,研究了一种具有组合正则的图像恢复方法.该方法利用吉洪诺夫与一阶非凸非光滑势能函数构成的组合正则项进行图像恢复.其中,交替方向法和渐进非凸方法被用来处理该目标函数非凸非光滑性带来的数值计算困难.最后,针对噪声满足高斯分布的情形,不同条件下的测试结果表明本方法所恢复图像的信噪比、峰值信噪比均高于比较算法恢复结果.

摘要： 6LiD化学性质非常活泼,可与空气中的水蒸气发生反应,在水中这种反应更为剧烈.本文利用量子化学方法所得数据,用最小二乘法拟合Murrell-Sorbie势能函数,分别得到在相同水平下6LiD和7LiD分子的势能函数,并计算出力常数和光谱常数.1计算方法本文采用二次相互作用QCISD和密度泛函B3LYP方法对6LiD和7LiD分子基态进行几何优化及势能扫描计算,然后用非线性最小二乘法拟合出Murrell-Sorbie函数的参数.

摘要： 对于复杂的体系,组成体系的各粒子间的相互作用决定其能量状态。对于不同势场,描述粒子运动规律的Schr(o)dinger方程是不同的微分方程。本文在原来的Hamilton谐振子数学模型基础上,通过引入Morse势能函数代替原来的简谐振子势模型,研究了一维气体分子链中声传播的问题。从能量的概念出发,将声传播问题转换成求解谐振子的波函数以及能量本征值的问题。

摘要： 本文以两中心的Lennard-Jones(2CLJ)流体为研究对象,通过引入与温度相关的势能参数,提出了改进型的2CLJDQP 势能函数模型。应用此模型计算了乙烷(C2H6)、六氟乙烷(C2F6)、氟甲烷(CH3F)、氯甲烷(CH3Cl)、1,1,1-三氟乙烷(CH3CF3)、二氟乙烷(CH3CHF2)的第二维里系数,较之2CLJDQP模型的计算结果,引进温度修正的改进型2CLJDQP 势能函数模型计算精度显著提高,更加真实的描述了线型分子间的相互作用。计算结果表明,其中,以上物质第二维里系数的计算偏差分别为:2.87%、5.45%、1.74%、5.85%、2.29%、2.31%。

摘要： 利用含有电子相关效应校正的密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法，选择6—311g*基组对氮化硼(BN)分子的势能函数进行理论研究。计算得到BN基电子状态是3Ⅱ，导出了相应分子的解析势能函数。

摘要： 针对飞行器编队保持及重构鲁棒控制器设计展开研究,提出了一种可避免飞行器间碰撞的鲁棒反馈控制策略,来实现在动力学约束下的多飞行器编队保持与队形重构控制.首先建立了飞行器模型和通信连接网络,并设置了基于飞行器间的相对位置矢量的势能函数,通过该势能函数产生每个飞行器的给定速度矢量来保证编队飞行与队形重构,并可避免飞行器间的碰撞.其次,设计了鲁棒控制器来控制每个飞行器的速度、航向角与航迹倾角来跟踪势能函数产生的速度矢量.最后通过仿真实验验证此编队重构控制器的有效性.

摘要： 针对传统蜂拥算法设计中势能函数十分复杂等问题,本文设计了一种能实现对变速多领导者跟随的蜂拥算法.算法针对两个智能体是否跟随同一个领导者而采用两个不同的简单势能函数,使蜂拥算法的设计变得更加简单.领导者导航反馈量的引入使得智能体能在其对应的变速领导者周围形成实时的蜂拥群.通过合理的系统相对能量函数的建立和详细的理论推导,证明了设计算法的稳定性及蜂拥群体速度的收敛特性等性质.最后通过合理仿真环境的建立,本文验证了理论推导的结果正确性和设计算法的有效性.

摘要： 采用岩板模型，应用突变理论的方法研究了采掘过程中岩板在纵向力和横向力共同作用下失稳的力学机理。根据所建立的四边简支岩板力学模型，推导出了层状岩体系统的总势能函数表达式，建立了该系统的尖点突变模型，给出了系统失稳的分叉集，分析了作用力的渐变导致状态突变的过程以及点（Px，q）在控制空间的运动途径对岩板稳定性的影响。研究表明，采动过程中暴露面的硬煤或硬岩的稳定性与纵向力和横向力的大小及变化途径密切相关。

摘要： 装填问题属于具有很强应用背景的组合优化问题。针对矩形容器内的不等圆装填问题,提出了一种新的连续优化算法。优化的目标函数是等价物理模型中的系统势能函数.该算法主要基于梯度法和一种启发式的跳离局部最优策略.计算过程中局部极值点间的转移,使目标函数值逐步降低。对国际文献中的一组算例的计算结果表明了该算法的有效性。

摘要： 对屈曲分析的研究，一部分学者致力于经典的屈曲理论研究，另一部分学者采用非线性有限单元法对结构的屈曲进行数值分析。经典的屈曲理论推理严密，概念清晰，但是它无法解决复杂的结构系统，特别是离散系统的屈曲分析;而传统的有限元法虽能求解结构系统，但由于其数学力学模型不足、理论支持不够严密，并不能获得准确的求解。作者按照经典的届曲理论采用有限单元法对简单的空间杆系结构的屈曲进行了初步探讨，按照屈曲理论和有限单元法给出了空间杆系结构屈曲分析的有限元控制方程，对于非线性有限元屈曲分析进行了初步探讨。

摘要： 对屈曲分析的研究，一部分学者致力于经典的屈曲理论研究，另一部分学者采用非线性有限单元法对结构的屈曲进行数值分析。经典的屈曲理论推理严密，概念清晰，但是它无法解决复杂的结构系统，特别是离散系统的屈曲分析;而传统的有限元法虽能求解结构系统，但由于其数学力学模型不足、理论支持不够严密，并不能获得准确的求解。作者按照经典的届曲理论采用有限单元法对简单的空间杆系结构的屈曲进行了初步探讨，按照屈曲理论和有限单元法给出了空间杆系结构屈曲分析的有限元控制方程，对于非线性有限元屈曲分析进行了初步探讨。

摘要： 本发明公开了一种基于势能场函数逼近的强化学习方法的泊车策略，通过设计势能场来逼近强化学习过程中的状态价值函数；根据车辆状态价值函数值通过ε‑贪婪策略从预设的可执行动作空间中选择执行动作；利用车辆利用状态转移方程根据车辆当前状态和选择的动作预测车辆下一状态；重复选择执行动作和预测状态这一过程至泊车结束，所有选择的动作序列构成实时泊车规划路径。本发明通过训练势能场参数适用于各种不同的泊车区域，在不同的场景下进行泊车路径规划，具有通用性；可实时地规划泊车路径，且该路径可准确跟踪。

摘要： 本发明属于油气勘探地球物理处理方法领域。本发明公开了一种势能波函数域地震资料品质因子估计方法。该方法利用非相对论量子力学的薛定谔方程将目标区的地震数据在势能‑波函数域进行分解，通过哈密顿矩阵构造自适应基函数，逐道计算地震数据在势能‑波函数空间的映射系数序列，再利用势能‑波函数空间的映射系数序列结合最小二乘法计算相邻层位Q估计的结果。本发明提供了一种基于量子力学薛定谔方程的地震信号自适应分解算法，推导了势能‑波函数域Q估计的算法，发展了一种高精度势能‑波函数域地震资料Q估计方法，提高了Q估计的精确性，避免了传统Q估计方法需要选择频段以及存在的各种假设前提等问题。

摘要： 本发明公开了一种基于势能场函数逼近的强化学习方法的泊车策略，通过设计势能场来逼近强化学习过程中的状态价值函数；根据车辆状态价值函数值通过ε‑贪婪策略从预设的可执行动作空间中选择执行动作；利用车辆利用状态转移方程根据车辆当前状态和选择的动作预测车辆下一状态；重复选择执行动作和预测状态这一过程至泊车结束，所有选择的动作序列构成实时泊车规划路径。本发明通过训练势能场参数适用于各种不同的泊车区域，在不同的场景下进行泊车路径规划，具有通用性；可实时地规划泊车路径，且该路径可准确跟踪。

摘要： 本发明涉及一种蛋白质结构势能函数的预测方法，包括以下步骤：1)计算蛋白质结构中氨基酸的短程相互作用、长程相互作用以及肽键能量；2)根据肽键的长程相互作用、短程相互作用以及肽键能量初步生成蛋白质结构势能函数；3)准备蛋白质结构已知的蛋白质数据；4)通过蛋白质结构已知的蛋白质数据训练初步生成的蛋白质结构势能函数，直至获得最终蛋白质结构势能函数。本方法采用肽键作为函数的基本单位，更加贴合蛋白质的实际结构，更加全面的考量了蛋白质内部的相互作用，肽键是蛋白质组成的基本单元，具有40％双键的性质，限制了原子的旋转，使用肽键作为结构打分函数的基本作用单位，更加符合蛋白质中氨基酸的相互作用机制。

摘要： 本发明公开了一种固‑液界面作用势能函数的获取方法及系统，其中，方法包括：将液滴分别放置于预设单原子层固体和不同厚度的相同固体材料表面上，以分别获取第一接触角和第二接触角；基于Young‑Durpe方程，根据第一接触角和第二接触角分别得到液滴与预设单原子层固体和另一厚度的相同固体材料的单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值；根据单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值分别反推得到固‑液界面范德瓦尔斯作用势能函数表达式中的引力系数和斥力系数，从而得到固‑液界面作用势能函数。该方法可以从实验测量固‑液界面接触角出发，从而能够准确地确定固‑液界面作用势能函数，实施方法简单、应用范围广。

摘要： 基于倒频谱直线势能函数的工业图像运动模糊抑制方法，本发明涉及工业图像运动模糊抑制方法。本发明是要解决工业成像过程中的运动模糊退化问题而提出了一种基于倒频谱直线势能函数的工业图像大尺度运动模糊抑制方法。该方法是通过一、确定感兴趣区域；二、得到傅里叶频谱图像；三、得到倒频谱图像；四、确定原ROI图像模糊角度的估计值五、确定原ROI图像模糊长度的估计值六、对于步骤四和步骤五得到的ROI图像的模糊角度和模糊尺度构建直线运动模糊核，并采用Lucy‑Richardson方法进行图像复原，得到清晰的ROI图像。等步骤实现的。本发明应用工业图像运动模糊抑制领域。

摘要： 本发明公开了一种基于支路势能函数的电网失步解列方法，通过设置预想故障进行离线仿真，确定电网解列断面；根据电网解列断面生成解列表；通过监测获取各支路的实时输送功率以及线路支路两端母线电压相角；根据各支路的实时输送功率和线路支路两端母线电压相角获取支路势能函数；并根据支路势能函数以及各支路的实时输送功率计算获取支路的实时解列指标；根据各支路的实时解列指标在线判定支路是否达到解列临界值；根据解列表确定达到解列临界值的支路的解列指令；本发明提供的失步解列方法通过区域解列控制中心与省级解列控制中心配合，使解列装置之间的信息得以共享，在严重故障下电网失步时各解列断面能够快速、可靠解列，隔离故障，以保障电网安全。

摘要： 本发明涉及一种蛋白质结构势能函数的预测方法，包括以下步骤：1)计算蛋白质结构中氨基酸的短程相互作用、长程相互作用以及肽键能量；2)根据肽键的长程相互作用、短程相互作用以及肽键能量初步生成蛋白质结构势能函数；3)准备蛋白质结构已知的蛋白质数据；4)通过蛋白质结构已知的蛋白质数据训练初步生成的蛋白质结构势能函数，直至获得最终蛋白质结构势能函数。本方法采用肽键作为函数的基本单位，更加贴合蛋白质的实际结构，更加全面的考量了蛋白质内部的相互作用，肽键是蛋白质组成的基本单元，具有40％双键的性质，限制了原子的旋转，使用肽键作为结构打分函数的基本作用单位，更加符合蛋白质中氨基酸的相互作用机制。

摘要： 本发明公开了一种固‑液界面作用势能函数的获取方法及系统，其中，方法包括：将液滴分别放置于预设单原子层固体和不同厚度的相同固体材料表面上，以分别获取第一接触角和第二接触角；基于Young‑Durpe方程，根据第一接触角和第二接触角分别得到液滴与预设单原子层固体和另一厚度的相同固体材料的单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值；根据单位面积第一界面势能函值和第二界面势能函值分别反推得到固‑液界面范德瓦尔斯作用势能函数表达式中的引力系数和斥力系数，从而得到固‑液界面作用势能函数。该方法可以从实验测量固‑液界面接触角出发，从而能够准确地确定固‑液界面作用势能函数，实施方法简单、应用范围广。

摘要： 基于倒频谱直线势能函数的工业图像运动模糊抑制方法，本发明涉及工业图像运动模糊抑制方法。本发明是要解决工业成像过程中的运动模糊退化问题而提出了一种基于倒频谱直线势能函数的工业图像大尺度运动模糊抑制方法。该方法是通过一、确定感兴趣区域；二、得到傅里叶频谱图像；三、得到倒频谱图像；四、确定原ROI图像模糊角度的估计值五、确定原ROI图像模糊长度的估计值六、对于步骤四和步骤五得到的ROI图像的模糊角度和模糊尺度构建直线运动模糊核，并采用Lucy‑Richardson方法进行图像复原，得到清晰的ROI图像。等步骤实现的。本发明应用工业图像运动模糊抑制领域。