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低转矩脉动磁阻电机结构分析与设计研究

低转矩脉动磁阻电机结构分析与设计研究

作者：刘乾宇河北工业大学

学位级别：硕士

磁阻电机因结构简单,调速范围宽,且无需永磁体励磁,相比永磁电机具有成本低、可靠性高等优势。尽管磁阻电机具有诸多优点,但其固有的转矩脉动大(导致振动和噪声大)等缺点,很大程度上制约了磁阻电机的应用和发展,因此提高磁阻电机的转矩... 详细信息

磁阻电机因结构简单,调速范围宽,且无需永磁体励磁,相比永磁电机具有成本低、可靠性高等优势。尽管磁阻电机具有诸多优点,但其固有的转矩脉动大(导致振动和噪声大)等缺点,很大程度上制约了磁阻电机的应用和发展,因此提高磁阻电机的转矩性能十分重要。针对该问题本文以降低同步磁阻电机和开关磁阻电机的转矩脉动为主要目标展开理论分析和优化设计研究,并对优化结果进行对比分析。本文在同步磁阻电机方面的主要研究内容如下:首先,建立同步磁阻电机的数学模型,分析其基本工作原理,确定其主要结构参数。同步磁阻电机遵循最小磁阻原理产生磁阻转矩,其直交轴磁路的磁阻变化会引起转矩脉动,因而影响其直交轴磁路磁阻的电机结构的设计尤为重要。为此,本文重点研究了同步磁阻电机的磁障形状与气隙形状设计方法,提出了采用分段线性插值法建立同步磁阻电机磁障形状、转子表面槽形状以及定子齿顶槽形状。分析表明,采用该方法能够遍历同步磁阻电机的主要结构设计。其次,以减小转矩脉动提高平均输出转矩为优化目标,为获得定转子各参数的最优值,解决同步磁阻电机形状设计中涉及的高维参数优化计算量大的问题,本文提出了序贯田口稳健优化方法和拟牛顿优化方法相结合的多目标优化方法,有效减少了优化所需有限元计算次数,缩短了优化所需时间。最后,以优化后的传统同步磁阻电机为标准,分析对比本文提出的对主要结构进行形状优化设计同步磁阻电机的转矩、损耗、效率、功率因数等性能。并对主要结构进行形状优化同步磁阻电机进行机械应力与应变分析,验证本文提出方法的有效性。在开关磁阻电机方面的主要研究内容为:从电机结构优化的角度研究了减小开关磁阻电机转矩脉动的方法,基于对其基本工作理论、数学模型的分析进行结构优化设计。具体以减小转矩脉动为目标对开关磁阻电机的六种不同结构进行优化设计,分别为:定子极双侧带楔形角结构、定子极心偏移结构、转子极双侧带圆弧角结构、转子极不等宽结构、转子两段斜极结构、转子三段斜极结构。以降低转矩脉动提高平均转矩为优化目标,应用拟牛顿优化方法对结构优化设计的开关磁阻电机进行多目标优化。以优化后的传统开关磁阻电机的转矩性能为依据,分析对比不同结构对开关磁阻电机转矩性能的影响,验证结构优化设计在转矩脉动抑制方面的有效性。

关键词：同步磁阻电机开关磁阻电机低转矩脉动磁障形状优化结构优化

青岛地区传统居住类建筑气候适应性空间特征研究

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青岛地区传统居住类建筑气候适应性空间特征研究

作者：刘乾宇西安建筑科技大学

学位级别：硕士

近年来,伴随着可持续发展观的深入普及,从空间和形态入手进行绿色建筑设计的思路已得到业界的共识。传统建筑经历了长期的发展与演化,通过不断的经验积累塑造了独特的气候适应性特征。因此,探究传统建筑与自然气候环境的内在关联机制,... 详细信息

近年来,伴随着可持续发展观的深入普及,从空间和形态入手进行绿色建筑设计的思路已得到业界的共识。传统建筑经历了长期的发展与演化,通过不断的经验积累塑造了独特的气候适应性特征。因此,探究传统建筑与自然气候环境的内在关联机制,提炼其空间构成的一般规律及特征,并通过当代的物质技术手段进行科学化的研判与转译,对当代绿色建筑行业的发展有着重要的启示价值及指导意义。本研究立足于环渤海区域的重要港口城市——青岛市,以气候适应性为切入点,运用设计与技术相结合的手段,重点进行传统建筑气候适应性特征的挖掘及其在空间要素协同作用下的传统建筑空间气候效能的判定。深入发掘青岛地区人居环境中的生态智慧,将其古为今用;探究传统建筑各空间要素的气候效能,分析不同空间元素协同作用下的建筑微气候效应。提取传统空间模式中的具有良好气候效能的空间元素进行现代化的传承与转译,促进传统建筑空间与现代生活的结合。这不仅有益于青岛传统建筑的气候适应性经验传承,同时通过对空间元素的分解与重构,在建筑设计的纬度下对微气候效应进行调节,解决传统建筑微环境舒适性问题、提升传统建筑空间品质,为传统营建思路的当代化转译及运用提供指导,对营造节能环保的建成环境具有现实意义。本研究主要分为四个部分:首先,通过文献检索,分析梳理国内外研究现状,对建筑的气候适应性机制的形成、发展及演变进行了详细解读与梳理,对气候适应性理论进行了系统的研究。同时通过对传统建筑的营建体系的解读与分析,探究传统建筑的建制成因,并通过原型理论对传统建筑的空间构成要素进行提取,明确了下文的分析方法。其次,对青岛地区现存的传统建筑进行了梳理,根据其建造背景及营建体系的差异进行分类筛选,明确了研究对象。通过现场实测,整理分析所得结果,结合气候适应性理论体系,定性定量的分析传统建筑的热舒适性及气候适应性效能,提取研究对象的空间原型及其空间构成要素,分析空间要素与建筑微气候的关联机制,论证空间要素的气候效能。第三,在空间组合、空间尺度及空间界面三个维度对空间进行分解重构,通过控制变量法建立差异模型,利用Ecotect软件进行建筑空间要素的形变及量变模拟,结合实测数据对比分析,定量分析不同空间要素的构成模式对建筑微环境的影响,明晰空间元素的气候效能。最后,整合提炼环渤海地区传统建筑的气候适应性特征,通过对比分析空间要素对建筑微气候的影响程度,针对不同的使用功能,考虑各时段权重,在传承地域营建体制的语境下对传统建筑的空间模式提出优化策略。本文通过定量化评价,对传统营建经验进行了科学的梳理与分析;同时对空间元素进行拆分重组,通过科学的技术手段对其空间效能的优劣进行评判,完善了地区气候适应性设计理论体系,为传统生态智慧及空间模式在当代绿色建筑语境下的传承与转译提供了参考。

关键词：气候适应性青岛传统居住类建筑空间布局空间要素气候效能

低转矩脉动同步磁阻电机磁障形状分析与优化设计

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电机与控制学报 2022年第12期26卷 38-47页

作者：刘成成刘乾宇王韶鹏汪友华河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

同步磁阻电机因其结构简单、调速范围宽,且无需永磁体励磁,与永磁同步电机相比具有成本低、可靠性高等优势。与此同时,同步磁阻电机存在转矩脉动较大和功率因数较低等缺点。针对同步磁阻电机转矩脉动高的问题,提出一种形状优化方法对同... 详细信息

同步磁阻电机因其结构简单、调速范围宽,且无需永磁体励磁,与永磁同步电机相比具有成本低、可靠性高等优势。与此同时,同步磁阻电机存在转矩脉动较大和功率因数较低等缺点。针对同步磁阻电机转矩脉动高的问题,提出一种形状优化方法对同步磁阻电机的转子磁障形状进行优化,以降低其转矩脉动。首先提出分段线性插值方法确定转子磁障的边界,使获得的同步磁阻电机磁障形状具有任意性。然后结合序贯田口法和拟牛顿法对同步磁阻电机进行优化,进而减少优化所需时长。最后以降低转矩脉动和提高平均输出转矩为目标,对同步磁阻电机进行优化,与传统同步磁阻电机对比结果表明,应用所提出方法获得的磁障形状能够有效降低同步磁阻电机的转矩脉动。

关键词：形状优化同步磁阻电机低转矩脉动分段线性插值磁障平均输出转矩

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绿色建筑节能工程设计

基于Faster R-CNN的疟疾血涂片检测改进算法

2018年

作者：刘经强刘乾宇刘岗

来源：南通市图书馆图书评论

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计算机技术与发展 2021年第1期31卷 61-66页

作者：刘乾宇北京邮电大学软件学院北京100876 北京邮电大学可信分布式计算与服务教育部重点实验室北京100876

根据WHO发布的报告,每年疟疾的新发病例超过2亿,死亡人数仍居高不下。疟疾血涂片镜检法是疟疾检测的金标准,但由于人工评估所需的步骤繁琐,即使在经验丰富的医师手中,这种诊断方法也很耗时并且容易发生漏检和误检。此外疟原虫细胞形状... 详细信息

根据WHO发布的报告,每年疟疾的新发病例超过2亿,死亡人数仍居高不下。疟疾血涂片镜检法是疟疾检测的金标准,但由于人工评估所需的步骤繁琐,即使在经验丰富的医师手中,这种诊断方法也很耗时并且容易发生漏检和误检。此外疟原虫细胞形状、密度和颜色的变化以及某些细胞类的不确定性等因素,对疟原虫检测提出了重大挑战。基于深度学习的神经网络模型在对象检测方面取得了巨大成功,但最先进的模型尚未在生物图像数据中得到广泛应用。针对这一问题,提出一种基于深度学习的改进Faster R-CNN算法,用来识别疟疾血涂片细胞并检测其受感染的阶段。在原始Faster R-CNN的基础上,加入卷积滤波器层,采用提取特征更好的深度残差网络,通过优化锚点的属性以改善疟疾血涂片细胞分类与检测中存在的漏检、误检的问题。实验结果表明,改进的Faster R-CNN模型在公开的间日疟原虫(疟疾)感染人血凃片数据集测试的平均正确率达到了79.56%,比原始Faster R-CNN模型提高了8.84%。

关键词：深度学习 Faster R-CNN 疟疾血涂片卷积神经网络 ResNet

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计算机网络管理系统及其发展趋势

科技资讯 2016年第24期14卷 10-11页

作者：刘乾宇济南动物园管理处山东济南250000

在20世纪80年代,我国对计算机网络管理系统发展就非常关注,经过长时间的研究和努力,至今已经取得了非常可观的成就。现阶段,计算机技术逐渐普及,很多新思想也逐渐产生,人工管理已经不能满足计算机网络管理系统发展的实际需求。在日后计... 详细信息

在20世纪80年代,我国对计算机网络管理系统发展就非常关注,经过长时间的研究和努力,至今已经取得了非常可观的成就。现阶段,计算机技术逐渐普及,很多新思想也逐渐产生,人工管理已经不能满足计算机网络管理系统发展的实际需求。在日后计算机网络管理开发中需要融合更多的先进技术,不断加强我国终端及网络管理系统的自主研发能力,才能使得计算机网络管理系统不断有新的内容融入。

关键词：计算机网络系统管理发展趋势

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国外公开乳腺影像数据集的现状分析及其启示

中国医学科学院学报 2021年第2期43卷 271-277页

作者：茅枫张燕娜刘乾宇闫思桃胡倩罗妍李金斌付磊中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院乳腺外科北京100730 北京邮电大学计算机学院(国家示范性软件学院) 北京100876 中国人民解放军总医院临床生物样本中心北京100853 国防大学联合勤务学院联合后勤保障系卫勤教研室北京100858

随着医疗人工智能的热潮,利用计算机视觉技术研究医学影像,有效地帮助医生进行疾病的识别与筛查已成为研究者们的重点关注目标。本文以国外乳腺影像数据集的研究为例,对国外大型公开乳腺影像数据集的数据集基本情况、数据具体信息、国... 详细信息

随着医疗人工智能的热潮,利用计算机视觉技术研究医学影像,有效地帮助医生进行疾病的识别与筛查已成为研究者们的重点关注目标。本文以国外乳腺影像数据集的研究为例,对国外大型公开乳腺影像数据集的数据集基本情况、数据具体信息、国外使用数据的相关研究以及共享利用的途径进行概述。在此基础上,综合分析国外公开乳腺影像数据集的特点,结合我国医疗健康数据开放现状,阐述国外公开影像数据集对我国医疗健康数据开放的启示。

关键词：乳腺癌医疗健康数据共享医疗健康数据开放医学影像