在以直线电机作为牵引电机的轨道交通中，次级板的结构和参数不仅影响轨道的铺设成本，对直线电机的性能也有很大的影响[1].普通钢铝复合次级板结构简单被广泛应用在轨道交通中.但是由于存在直线电机所特有的横向边缘效应影响了次级板上的涡流分布，进而对电机的性能造成很大影响.为了在不改变初级结构的情况下，减弱横向边缘效应对直线电机性能的影响,本文作者将普通复合次级优化为帽形次级，提升了电机的性能.在结构上帽形次级与普通复合次级主要区别在于导电层(一般是铝板)结构的不同，相比于普通复合次级，帽形次级在铝板边缘处多出两部分铝帽，使得边缘处的等效电导率大于耦合区内的等效电导率，所以使得耦合区内的纵向电流减小，非耦合区内的纵向电流增大，进而达到改善次级涡流的目的.文献[2]中首先提出了帽形次级这种结构，并对帽形次级的厚度与直线电机性能的关系进行了研究.文献[3]中采用3D有限元法，对普通复合次级板和帽形次级板的涡流分布及横向边缘效应进行了详细的对比和论述，但是并没有给出帽形次级的设计方法.文献[4]中给出了直线电机的等效电路，对铝板厚度和电磁气隙也进行了相关的论述，但只针对普通钢铝复合次级，没有对帽形次级的设计进行叙述.文献[5-8]中采用有限元的方法对特定电机进行了优化，虽然有限元法能在考虑横向、纵向的情况下较准确的对直线电机的性能进行计算并实现优化，但是仿真所需时间较长，且不具有一般性.文献[9-12]中对直线电机的性能进行了解析分析，为本文等效电路建立提供一些依据，但并没有涉及到帽形次级的直线电机的计算.文献[13]中采用解析优化方法对普通复合次级的直线电机的初级和次级同时进行了优化设计，使得电机重量及其性能均达到比较满意的结果.

针对于帽形直线电机的设计优化和设计时所采用的方法均非常重要.本文作者建立了电机的优化模型并对帽形次级进行了优化.为了证明优化的方法的有效性，建立了3-D有限元模型，将有限元仿真结果与最终的解析优化结果进行对比.

1 帽形次级直线感应电机等效电路

帽形次级直线电机模型见图1.图1中，lc是初级宽度，d是次级铝板厚度，dIron是次级铁板厚度，t0是次级铝帽的厚度，w0是次级铝帽边缘宽度.

图1 帽形次级直线感应电机模型 Fig.1 Model of linear induction motor of cap secondary

图2 复合次级与帽形次级对比 Fig.2 Comparison of composite secondary and cap secondary

图2表示直线电机的初级、帽形次级和普通复合次级，可以看出帽形次级比普通复合次级多出了A和A′两部分，相当于次级铝板等效端部电阻变小，减弱了横向边缘效应.图3复合次级直线电机等效电路中，表示有功涡流损耗对应的电阻，表示有功出力对应的电阻；Cr和Cx为次级相电阻和初级每相磁化电抗的横向端部效应修正系数；Kr和Kx分别为次级相电阻和初级每相磁化电抗的纵向端部效应修正系数；s为转差率.r1是初级绕组电阻，x1是初级漏抗，归算初级后次级电阻，xm0是励磁电抗.这4个量值表达式为[3]

图3 复合次级直线电机等效电路 Fig.3 Equivalent circuit of linear motor of composite secondary

(1)

式中：ρ1是初级绕组电阻率；w1为每相串联匝数；Lep是初级绕组半匝长；f是频率；q1是每极每相槽数；λs是槽漏磁导率；λt为齿端漏磁导率；λd为谐波槽漏磁导率；λe为初级绕组端部漏磁导率；p是级对数；pe是等值级对数；m1是相数；μ0是真空磁导率；kw1是基波绕组因数；Vs是同步速度；δ′是修正后的电磁气隙；σAl为次级铝板的电导率；τ是初级极距.

对于大气隙和铝板厚度较厚的直线电机来说，次级漏抗和集肤效应会对直线电机性能造成不可忽视的影响，考虑这两个效应后，理论上更加严谨，但是计算公式十分复杂，实际应用很麻烦，而对于一般的直线电机，忽略这两方面并不会对计算结果产生非常大的影响[4]，所以在图3中并没考虑次级漏抗和集肤效应.

相对于旋转电机，直线电机初级铁心内的磁密较小，而磁滞损耗大致与磁密的平方成正比，所以在工频情况下忽略了磁滞损耗所引起的铁耗电阻.

帽形次级板电阻r′的修正为

(2)

其中帽形横向端部效应修正系数为

(3)

一般认为，当次级铁板不饱和时，次级铁板的厚度并不影响电机的性能.所以可以使次级铁板的厚度设为定值.次级优化变量为a0,d,w0,t0，对F,cos φ,η,wAl同时进行优化，目标函数为

复合次级的横向端部效应修正系数为

(4)

显然，当w0=t0=0时Cm=Cr，所以帽形等效电路只需将复合次级等效电路中的Cr换成Cm即可.

2 次级铝帽优化模型

由复合次级直线电机等效电路(图3)得

(5)

所以，电机输出功率为

[4] 龙遐令. 直线感应电动机的理论和电磁设计方法[M]. 北京：科学出版社, 2006.

(6)

由式(5)、式(6)，可求得电机推力为

(7)

功率因数为

(8)

其中

(9)

电机效率为

(10)

单位长度的次级板重量为

(11)

式中，β是波数，即β=π/τ；a0是图2中复合次级相对于初级的伸出沿.

(12)

式中，K1,K2,K3,K4表示选择优化目标系数，K1,K2,K3,K4=0或1，如K2=K3=K4=0,K1=1时，表示只对推力F进行优化.

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当次级板非耦合区宽度超过τ/π的部分几乎没有电流分布，所以，约束条件为

(a0+w0)<τ/π

(13)

3 电机次级铝帽参数的优化计算分析

遗传算法是一种随机化搜索方法,主要特点是其群体搜索策略和群体中个体的信息交换,搜索不依赖于梯度信息,具有全局收敛性、通用性强,嵌入优化问题的过程简单,不需要对问题本身有深入的数学了解,尤其适用于处理传统搜索方法难以解决的复杂和非线性问题,非常适合于计算机数值运算.而在直线电机的优化中，由于横、纵边缘效应的影响，使得需要优化的目标函数较为复杂，所以采用传统的优化方法较难解决这类优化问题，故在本文中对电机进行优化时，采用遗传算法.

在电机优化中，算法开始产生一组优化变量的初始值，之后将每一组变量带入目标函数方程中进行计算，挑选出几个较大目标函数值所对应的该组的优化变量，从这些组的优化变量中产生出新的组，再重复上述过程，直到每次目标函数值误差在一个较小的范围内，则算法停止.电机参数见表1，用遗传算法对F、cos φ、η、w分别进行优化.

表1 电机参数

Tab.1 Parameters of motor

初始参数数据初始参数数据初级齿距t/mm11.67 初级槽宽b/ mm6.8初级宽度lc/mm84极距τ/ mm70初级长度L/mm486铁板厚度dIron/mm8次级宽度(lc+2a)/mm128槽数/ 个41频率f/Hz50线圈节距5/6机械气隙/ mm2 电压/V220 级对数/个3.5每槽线圈匝数/个68次级板铝层电导率/(S/m)3.8×107次级板铁层电导率/(S/m)1.03×107

因为在实际应用中电机的推力和效率相对其他性能参数来说较为重要，所以又对推力和效率综合考虑进行优化，最后对4个性能参数同时优化，优化过程见图4的6种优化方案，优化结果见表2.

遗传代数为0时，优化变量a0、d、w0、t0产生初始种群，随着遗传代数的增加，4个优化目标的适应值逐渐递增，最终达到各自的最优值.通过对比图4各个曲线可知，当优化曲线收敛较快时，表示随机产生的初始种群所对应的优化目标的适应值较高，所以进行遗传迭代时收敛较快.

在表2中，方案1中，K2,3,4=0是对推力F的优化，可以看出这种优化方案中电机以牺牲效率和功率因数为代价大幅度的提高了推力.如图5所示(转差率为0.2)：1)A位置表示次级伸出沿无限宽，即忽略了横向边缘效应时，所能达到的最小等效电阻；2)B位置表示帽形次级所能达到的最小等效电阻；3)C位置表示平板型次级所能达到的最小等效电阻；4)D位置表示次级与初级等宽时的等效电阻.从式(3)中可以看出，帽形横向边缘修正系数随着变量w0和t0单调递减，所以次级板的等效电阻也是单调递减，在图5中表示从D位置向B位置移动，即推力随着w0和t0单调递增.

图4 遗传算法优化结果 Fig.4 Optimization results of genetic algorithm

表2 电机参数的优化对比

Tab.2 Optimization and comparison of motor parameters

方案尺寸参数/mm性能指标对比/%a0dw0t0F/Nηcos φw/kg·m-1Fηcos φw优化前22.02.00091.30.360.468.73————方案106.722.010.0128.40.310.438.7840-5-7.00.5方案202.422.010.0100.10.420.477.3010172.0-16.0方案301.222.010.096.10.340.526.905-513.0-21.0方案405.022.010.0118.20.400.448.202911-4.06.1方案58.24.613.88.6102.70.390.498.501286.5-10.0

图5 推力随等效次级电阻变化曲线 Fig.5 Curvesof thrust when varying equivalent secondary resistance

表2的优化参数分析如下：

卢知猷，字子暮，范阳（今河北涿县）人。登进士第，释褐秘书省正字。官至太子太师，检校司空。《唐文拾遗》卷三三卢知猷《卢鸿草堂图后跋》云：“咸通初，余为荆州从事，与柯古（段成式）同在兰陵公幕下阅此轴。”兰陵公为荆南节度使萧邺。萧邺，字启之，进士出身，累迁至工部尚书、同中书门下平章事。大中十三年（公元859年）11月，罢相，出任荆南节度使。如此当在咸通初段成式出任江州刺史后与卢知猷、萧邺有过交往。

1)在K1=1，K2,3,4=0方案1中,优化后w0和t0均是最大值.铝板厚度d增加会导致等效气隙增加、等效电阻减小，所以推力会随着d的增加，先增大后减小，而d=6.7 mm正是最优值.

2)功率因数的求解，可以用总功除以总的视在功率为

2)在K2=1，K1，3，4=0方案2中，w0和t0增加会导致横向电流密度增大、纵向电流减小，所以效率增加，即优化后w0和t0是最大值，当效率取得最大值时铝板厚度较薄.

3)在K3=1，K1，2，4=0方案3中，由于铝板厚度减小有利于增加气隙通密度，增加涡流损耗，所以对功率因数的优化后，铝板较薄且w0=22，t0=10.

4)在K1，2=1，K3，4=0方案4中，由于对推力和K1=1效率同时优化，所以优化后铝板厚度处于方案1和方案2优化后铝板厚度之间.

5)在K1，2，3,4=1方案5中，由于优化函数中分母有次级重量，所以随着4个优化变量的增加，目标函数的适应值均会先增加后减小，见图6所示.

图6 目标函数值随优化变量变化的特性曲线 Fig.6 Curves of the objective function value when varying the optimization variable

4 帽型直线电机的有限元仿真

为验证解析优化的正确性与易用性，选取优化方案K1，2，3,4=1，建立优化后的帽型直线电机3-D FEM模型，如图7所示.

图7 帽型直线电机3-D FEM模型 Fig.7 3-D finite element model of cap linear motor

采用Maxwell软件进行分析计算，计算得到的涡流分布如图8所示.

将图8(a)和图8(b)进行对比，可以看出，图8(b)在耦合区内次级板上的横向电流明显比图8(a)中的横向电流多，说明了优化后帽形次级极大的改善了涡流分布，减小横向边缘效应，提升了电机的性能.

图8 次级涡流对比 Fig.8 Comparison of secondary eddy current

在Maxwell软件中，直线电机的推力可以直接求得，但是效率和功率因数则需要手动输入公式进行求解.

1)效率的求解为输出功率比输入功率

η=FV/(Pw+Pj+Pt)

(14)

式中:F是直线电机次级受到的推力;V是次级移动速度;Pw是次级铝板的涡流损耗;Pj是电机绕组的绞线损耗;Pt是电机初级铁心和次级铁板的铁心损耗.

丰富度指数（R）和Shannon-Wiener指数（H′）都是反映群落中物种多样性的指数（Ma et al.，1995；张金屯，2004），计算公式如下：

在社会经济稳健发展的大背景下,医学专业课程教学水平日趋成熟,社会对于医学专业课程教学提出更为的要求及标准,促使预防医学专业课程占据现代医学中极其重要的地位及作用[2]。受我国医药卫生体制改革的影响,“懂临床、能预防及防治结合”复合型临床医务从业人才缺口不断扩大,一旦预防医学专业课程教学水平不足则无法满足人才培养需求难以推动社区卫生服务深入发展。同时,从现阶段我国预防医学专业课程教学水平来看,仍存在着较多问题亟待解决,例如:教学方法单一、教学理念落后、知识面狭窄、学习热情不足及教材与实践脱节等,造成多数应届毕业生无法适应基层卫生工作岗位。

cos φ=(Pw+Pj+Pt+FV)/3iAuA

(15)

式中:分子即为总功;分母中iA表示绕组中A相电流;uA表示A相感应电压.

在此次研究中,窄谱中波紫外线对寻常型银屑病的护理我们开展了分析研究,结果显示,经过治疗后,对照组患者的临床治疗有效率是60%,观察组患者的临床治疗有效率是96%,两组患者的临床治疗有效率对比存在统计学差异性(P<0.05)。该结果和其他的一些研究报道相符合[4]。因为心理护理对于患者的焦虑、抑郁、自卑等情绪有很好的缓解效果,让患者的精神状态保持良好,促进患者的病情恢复。饮食护理能够让患者的身体状态得到恢复,防止光反应对治疗效果产生影响,治疗阶段为患者提供个性化的护理指导,能够让治疗的效果获得提升[5]。所以,患者接受护理后的效果比较突出。

根据《内蒙古自治区水资源综合规划》成果，扎赉特旗多年平均地下水资源量为3.539 8亿m3，地下水资源模数约为 3.11 万 m3/（a·km2）。 采用面积—倍比法，将扎赉特旗多年平均地下水资源量折算到相应论证单元，项目区论证范围总补给量计算结果为19077.1万m3/a。将《内蒙古自治区水资源综合规划》中地下水资源量折算到相应论证单元，计算成果见表2。将面积—倍比法计算成果与均衡法计算成果相比较，可以看出，本次各论证单元地下水资源量计算结果与水资源综合规划面积折算成果相差误差为1.3%～8.8%，误差不大，故认为均衡法计算的各论证单元地下水资源量计算结果准确、合理。

图9(a)推力开始时波动是因为，当施加电压源作为激励时，由于绕组相当于电感、所以产生的电流会出现波动，使得磁场出现波动，进而使推力出现波动;图9(b)效率开始时负值是因为，推力开始时为负，产生有用功为负，所以效率为负;图9(c)功率因数计算时根据总功比视在功率，虽然开始时有用功为负，但由于存在损耗，使得总功并不为负，所以功率因数一直为正.

图9 Maxwell仿真图 Fig.9 Simulation diagram of Maxwell

图9中仿真稳定后，一段时间内的平均值即可得到表3仿真数据.

随着我国社会的不断进步，我国对于农业科研的投入也越来越大，在科研中也取得了许多成果。虽然我国的各大研究机构和高校每年都会发布上百篇的成果论文和报告，但是科研成果与实际应用之间存在的差距却越来越明显，最直接的表现就在于目前绝大部分地区的农业生产依然需要依靠传统的农业生产模式和技术，对于新的科研成果应用存在着各种困难。在我国的农业生产过程中，需要的是成本合理、实用性强且操作便捷的生产技术，这与科研单位研究的国际高精尖技术是存在一定差距的，使得许多研究虽然已经完成，却无法将其应用在实际生产的过程中。如何更好的将科研成果转化为农业生产力，是科研人员需要思考的一个问题。

表3 解析优化与有限元仿真对比

Tab.3 Comparison of analytical optimization and finite element

方法F/Nηcos φ解析优化102.70.390.49有限元仿真100.50.370.45

如表3所示，对解析法优化后电机参数和有限元仿真结果进行了对比，可以看出有限元仿真结果偏小.是因为解析法所采用的等效电路，对漏磁等一些较难准确计算的参数有一定误差，电机性能参数与真实值存为偏差，所以与仿真结果存在偏差.

1)在对电机帽形次级的参数进行实际优化时，需要根据具体情况分析，如对电机的推力要求较高，则需要按照优化方案1进行优化.若对电机各个方面参数均有要求，则需要按照方案5,K1,2,3,4=1进行优化.

5 结论

作为特大型石油开采企业，胜利油田每年的物资采购总量高达百亿多元，涉及煤炭、钢材、水泥、机电设备、仪器仪表等56大类，近12万宗物资，具有采购量大、金额高、周期长、采购面广、质量要求高等特性。与此相应，其法律风险防控难度远高于一般企业；二是在油田物资采购业务流程中，除计划控制环节外，其余环节都可能因为利益相关者不履行或不适当履行义务，损害我方权益；三是合同相对人失信、违约、欺诈等情形，往往给我方造成重大经济损失；四是我方未有效行使法定救济权利或缺乏法律技巧等行为，对企业造成较大负面影响。

2)复合平板型次级靠调节伸出沿的长度来调节次级等效电阻，进而优化推力，从图5中可以看出，其推力调节能力有限，其范围在C点和D点之间；而帽形次级对推力的调节范围大，其范围在A点和D点之间，并且帽形次级改善了涡流分布，提升了效率，相比较复合平板型次级有很大优势.

3)如果采用有限元法进行优化时，虽然精度高，但是建立3-D FEM模型，4个优化变量，所以仿真时间较长.在本文中建立等效电路，采用遗传算法实现了对电机性能的优化，优化速度快，可以根据实际需求选择优化目标.

4)通过对比表2中，方案5的K1,2,3,4=1与优化前原方案的参数，可以得出，在综合考虑电机各方面性能参数后，实现了对电机的推力增加12%，效率增加8%，功率因数增加6.5%，大幅度的提升了电机的性能.

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全面放开船长尺度，船舶调头势必十分困难，必然影响其他船舶正常航行，引起航道堵塞。航道标准尚未完全到位，并由于拆迁、资金等原因，沿线仍有少数桥梁未达标，局部水域水下存在一些浅点。诸多航道码头按照45 m设计，岸线资源有限，靠泊困难，影响通航效率，甚至堵航。

参考文献(References)：

试验在成都用启生物科技有限公司规范试验猪场进行，时间为2017年4月16日至2017年7月3日，试验期为72 d。所有仔猪在封闭式猪舍中饲养，水泥地面，自由采食和饮水，驱虫、消毒及免疫均按猪场常规饲养管理程序进行。预饲期结束试验期开始，根据随机分组饲喂添加相应添加剂的饲料，自由采食[7]，每天投料2次，喂前称重，记录每组的用量，自由饮水。每日记录猪只非正常状况。饲喂至162日龄后，猪只送到屠宰场屠宰，记录猪只的胴体质量、背膘厚度、眼肌面积，计算屠宰率、瘦肉率和脂肪率。

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因此，“多范式”程序设计语言也是一个愈发明显的趋势，例如LINQ的编程方式可将冗长的命令简短化(以筛选出单价大于20的产品，对所属种类进行分组，并降序地列出每组的分类名称及产品数量的编写为例。图2为LINQ编程方式)。

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(3) 对于溶洞被淤泥或其他软弱土体充填的情况，利用泡沫混凝土作桩，穿越溶洞，与桩间土形成复合地基共同承担荷载。桩长增加，桩侧摩阻力增大，单桩承载力提高，地基承载力得到提高。但桩长继续增加，地基承载力提高有限，存在“有效桩长”。

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多模态融合影像技术指结合了超声实时成像、CT或MRI或PET静态容积成像，同时具备超声的时间分辨力、CT的空间分辨力、MRI的软组织对比分辨力或PET的功能显像优点。前列腺研究以超声与MRI融合引导前列腺穿刺活检为主，显著提高阳性率的同时，提高了约20%的早期前列腺癌检出率[7]。

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