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公路超高设计是一种线形设计，注重的是车辆的行驶安全，从舒适度和经济度角度出发，并按照规范进行。实际建设中地形、路线、气候、湿度等都会对超高设计产生影响，因此应综合考虑公路工程中的超高设计。
1．1最大超高的控制
公路超高设计通常需要按照前文公式进行计算，而最大的超高值则控制为8%以下。我国现有的状况是公路货车数量较多，而公路货运中超载的情况普遍，这样公路上行驶速度相对低。所以按照实际情况，货车在曲线路段行驶其速度较低，因为向心力作用，超高坡度大于6%即容易出现侧翻的危险。而在气候影响喜爱，如雨雪天气等，大中型货车通行率较高的路段就容易出现侧翻等情况，所以超高值应控制在6%以下。同时设计速度高且运行速度较高的路段最大的限制应为10%，而常年积雪冰冻的地区只能选择6%作为限值。下面就针对平原和山区进行限制分析。首先，平原地区的交通网络密集，且地势相对平坦，近郊的道路与城市道路交接。超高设计主要是考虑纵面平缓、交口多等特征，除了考虑前面公式中的因素外，还应考虑超高路段与正常路段的衔接问题。平原公路的超高值如果按照规范进行计算则会影响路面的美观，同时造成路段衔接的困难。因此在设计时应考虑综合性因素，通常选择的限值为1%，并对超高路段进行安全性的测定。实践证明，平原地区经济发达且地势平坦，路网密集，适当的减小超高限值可以增加交通的顺畅和行驶稳定。其次，在山区超高设计中，其地形因素影响较大，通常曲线半径很小，纵面起伏较大，车辆行驶的速度也随时改变，如果单纯的考虑速度计算超高值则不能，按照舒适性要求。车辆的安全也会受到影响。山路复杂性形成了路段不同，设计不同的情况，对连续低指标的山路，货车数量较多，则应减小超高值来获得安全性。对纵向坡大于3%的下坡如果出现曲线环绕的情况，则应结合纵坡的情况进行设计。此类情况计算超高值，需要考虑同样条件下平稳路段的超高设计作为参考。同时应注意的是无论何种设计，都应按照线形设计的规范进行。
1．2公路超高过渡设计
超高路段往往是从直线路段过渡而来，即路基断面从双向横坡变为单向横坡，这个路段即为超高过渡路段。这个过渡在设计中除了考虑离心力的作用以外还应考虑路面结构设计的问题，方便排水、施工等因素都应在设计中进行考量。通常这个路段分为两个阶段:一个是双坡阶段，路肩和形成横坡不能保持一致时，通常先抬高外侧路肩与外侧行车道一致，然后将弯道外侧的车道与路肩升高，直至与弯道内侧行车道持平。如果是长回旋线，则不能满足道路的排水的坡率，此时容易造成外侧车道不能正常排水，所以这个阶段超高设计应控制渐变率不大于1/330。弯道外侧土路肩应保持正常横坡，不参与超高。另一个是旋转阶段。外侧车道和硬路肩、内侧车道进行同时旋转，并与内侧硬路肩坡度一致。然后将两侧车道、硬路肩一起旋转到与内侧土路肩一致，最后两侧车道、硬路肩、内侧土路肩一起转转到超高路面。如果是长回旋，超高的起点应设置在曲率与不超高最小半径一致，双坡阶段也应控制渐变率小于1/330，全超高路段应出现在缓圆节点处。
1．3缓和曲线的长度控制
缓和曲线的作用及时保证路面平面的线形，使之直线与圆曲线之间或者圆曲线和直线之间的曲率改变需要经过的曲线。在缓和曲线的设计中需要注意的是其长度的选择，因为其关系到平面线形的质量。如果缓和曲线过短，则曲线变化不足，且缓和段和圆曲线衔接不能形成自然渐变，影响行车的效果。反之如果过长，则也会影响线形组合的效果，弯道超高和加宽都会受到影响。车辆行驶的转向操作，行驶轨迹出现改变，缓和曲线正是契合这样的规律改变，缓和转弯的冲击适应加速度的改变，可以有效的避免侧面冲击。作为超高变化的过渡阶段，缓和曲线的设置受到了多种因素的影响，具体包括离心力对乘客的影响，超高横坡过渡的曲线改变等。一般而言平缓曲线的长度比选择为1∶1∶1，即回旋线、圆曲线、回旋线比例一致，这样的情况才能保证缓和曲线的协调。
2结束语
1净水处理过程中的超滤膜污染问题
超滤膜技术会在环境工程水处理上产生一定的污染，污染情况会让其相应的容量空间降低，能耗获得提高，水处理的生产成本开始增加。这种产生的超滤膜污染是在环境工程水处理中必然产生的。当出现超滤膜污染程度加重后，要用相应的化学药剂对超滤膜进行适当的清洗以消除污染。但目前我国的水厂一年平均进行两次超滤膜清洗工作，使得污染处理程度没有获得有效的清除。
2超滤膜技术
能源损耗程度高环境工程水处理需要有充足的动力系统作为超滤膜净化处理技术有效的保障。动力装置的运作效率低会使得水的净化处理中的对能源损耗程度提高，从而导致水处理的整体成本增加。动力装置能源消耗程度需要保障符合相应的现有水处理标准才能进行，但目前在动力装置中关于节能的研究还不完善，使得整体的技术能源损耗程度很严重。
3超滤膜处理技术
组合选择缺陷超滤膜净水处理技术需要有效的对其技术的污染情况以及相关的水处理成本进行考虑，需要在水处理上对其进行恰当的工艺选择。要对原水源地进行现场的考察,并对其抽取的样本进行有效的分析和结合水处理的特点进行水质检验。使得对水原料中的水硬度等数据有直观的了解，进而在水硬度高并且无机盐物质含量大时采用双膜净水处理工艺技术，在水质较好的地方开始建设处理厂。当水质程度不满足优良水质要求时，要对其进行精水处理工序,选择相应短流程的净水处理方式。使得超滤膜处理技术开始替代传统滤池技术，对其进行有效的净水处理工艺过程。但目前在技术选择上研究还不全面，没有办法形成有效的技术组合选取模式。
二超滤膜技术在水处理应用实践中的建议
1开发出新型超滤膜技术
超滤膜技术在应用中会引起污染现象,会对处理后的水质进行再次的污染，进而影响水质。对超滤膜进行清洗处理需要使用相应的化学药剂进行有关的污染清除工作，其操作流程相对复杂。因而新生代滤膜的研发需要进行，在保留原有的滤膜传统优势基础上。进而污染的有效地址和抗氧化效果的加强。使得其技术的成本获得有效的降低并让其效率得到提升。
2提高超滤膜清洗处理
过程水处理过程需要对有效经验进行总结，要根据超滤膜污染问题类型的不同进行严谨的类型区分进行处理。对引起的超滤膜污染问题需要进行有效的清洗措施。需要自来水厂在对净水处理过程中水源处抽取的水原料水质进行各关键项目的检测后，根据其分析结构的反映，使得水处理相应的技术要求，使得清洗过程获得优化，进而减少相应的污染状况发生。
3完善超滤膜处理技术
组合水处理的相关技术研究开始不断的深入进行带来了和传统的自来水处理技术相比较而言的变革，使得超滤膜处理技术获得了有效的优化。在水质处理中有要考虑超滤膜技术处理之后在水体内残留的分子类型，对其水质造成破坏的有机物进行适当的溶解，对其盐类以及小分子有机物的处理效果要进行提高。因而需要相关的学者对其超滤膜处理中的技术组合进行有效的研究。通过把相应技术根据水质情况进行适当的采用，对陈旧的技术要积极的不采用。这些原则的遵循可以有效的提高超滤膜在相应的水处理工艺的整体水平。
三结语
1.1组建细毛羊育种核心群
在对不同性别、年龄、场群的羊毛细度、长度和产量，以及繁殖率和产毛时间调查基础上，分别在新疆农垦科学院实验种羊场、新疆紫泥泉种羊场、兵团农四师、农五师相关农牧团场种羊场等细毛羊生产单位组建育种基础群及生产群，培育超细型细毛羊新品系育种群2850只，生产群12750只。
1.2超细毛羊胚胎的引进与种羊培育
为进一步提高中国美利奴超细毛羊品系的羊毛品质，课题研究在延续多年研究成果的基础上，分别于1999年、2002年、2009年和2011年度从引进超细毛羊胚胎600枚，通过胚胎移植技术获得超细毛羊纯种后代共计218只，其中公羊112只，经过多年选种选育和纯繁扩繁，目前已累计培育出超细毛羊种公羊562只，并广泛推广应用于国内多个种羊繁育场。
1.3育种信息管理系统建设
利用新疆紫泥泉种羊场2001—2007年的生产性能测定记录和系谱记录(其中主要包括:产羔记录、断乳记录、产毛记录、鉴定记录、配种繁殖记录以及羊群保健和畜群周转记录等)，建立了如下5个数据库:超细毛羊育种信息库、用户数据库和羊场信息数据库，进而开发了“新疆兵团超细毛羊育种信息管理系统”。目前，该信息管理系统已基本在兵团农四师、农五师部分细毛羊种羊场推广实施，结合现代计算机信息管理技术实现了育种档案的电子化管理，极大提高了选种选育的效率，也为从事优良种群的系谱档案管理提供了永久记录。
1.4超细毛羊羊毛性状主效基因筛选及辅助标记基因选育研究
对超细毛羊的主要经济形状(超细毛羊羊毛细度和产毛量)进行分子标记，发现角蛋白关联蛋白K20基因多态性可能是超细毛羊羊毛细度的一个分子标记。对羊毛产毛性状有影响的KAP基因家族的KAP1.3、KAP6.1和KAP6.2基因进行了PCR－SSCP检测，检测样本数420份，并进行了基因型分析，在此基础上对多态片段进行了克隆测序，通过序列分析，结合毛用性状的检测开展了与主要产毛性状指标产毛量、剪毛后体重、毛长、细度等的相关分析。已发现部分未见报道的多态位点，序列分析表明其中有引起氨基酸序列变化的突变位点;在与毛用性状的相关分析中也发现部分突变位点有作为分子标记的可能。对高甘氨酸酪氨酸蛋白(HGTP，KAP6、KAP7和KAP8)基因在中国美利奴细毛羊和哈萨克羊皮肤组织中的表达进行了分析，并向GenBank提交后获得KAP7的3个序列号(JN639007，JN707699，JN707700)，其他关于KAP6和KAP8尚有14个序列在审核中，还有3个序列准备申请专利，研究内容及在准备之中。本研究还利用DDRT－PCR、基因芯片技术筛选与羊毛细度有关的侯选基因。发现了一批差异表达基因。完成芯片杂交试验和差异表达基因筛选的基础上，2010年初随机选取了5个基因用定量PCR对芯片结果进行了验证，在5个基因中仅有1个与芯片结果不一致，其余4个与芯片结果一致，其说明了芯片结果的可靠性。
1.5高繁殖力主效基因的分子标记辅助育种应用
分别对新疆紫泥泉的超细毛羊高繁性能进行分子遗传标记辅助育种选择，利用已经确定的调控细毛羊多胎性状的FecB基因为标记基因，通过分子标记辅助育种技术结合常规选种选育组建了带有多胎基因的细型与超细型细毛羊群体分别达到2280只和650只。目前多胎基因检测的效率可以达到90%以上，极大提高了多胎细毛羊品系的培育效率。
1.6绵羊发育相关基因的研究与应用
GDF8是肌肉生长抑制因子，其基因的突变可能导致GDF8的失活，造成肌肉肥大。通过PCR－RFLP、PCR产物直接测序和克隆测序等技术方法，对4个绵羊品种(中国美利奴、湖羊、萨福克和)中参与肌肉发育调控的GDF8基因中一个单碱基突变(SNP)进行了检测，结果在4个绵羊品种中皆未发现GDF8基因的SNP突变情况。
1.7细毛羊毛品质相关基因的克隆及毛囊特异表达载体的构建
利用转基因技术成功克隆绵羊KAP6.1基因并构建KAP6.1基因的真核表达载体，通过将重组质粒瞬时转染细胞获得转基因细胞系用于生产转基因克隆细毛羊。针对羊毛长度基因的调控，设计并构建了绵羊FGF5基因的干扰载体，通过重组质粒转染细胞系成功获得稳定表达siRNA及非特异性对照siRNA的转染细胞系病用于生产转基因克隆细毛羊。
1.8优良细毛羊的高效繁殖综合技术研究与应用
①建立了稳定高效的转基因克隆生产转基因绵羊的技术平台课题执行期间，课题组成员采集培养超细毛羊胎儿成纤维细胞，经外源基因转染筛选获得转基因细胞株，然后通过转基因克隆技术累计生产转基因克隆胚胎1500余枚，生产转基因克隆羊16只。本技术平台转基因体细胞核移植重构卵融合率平均70%～75%，重构胚卵裂率80%以上，囊胚率平均达10%～15%。②腹腔镜子宫角输精及超数排卵及胚胎移植(MOET)扩繁技术体系的建立2001—2012年间，通过大规模推广并采用绵羊腹腔镜子宫角深部输精技术，迅速扩大了优质种羊覆盖范围和良种选育速度，极大利用有限的优秀种公羊冷冻，使配种母羊群情期受胎率接近或达到鲜精人工授精的水平，通过该技术的应用已累计配种改良一般细毛羊35420余只，通过应用腹腔镜子宫角输精技术母羊的情期受胎率最好达到75.6%，创造了国内大规模绵羊子宫角输精后情期受胎率的最好记录。同时，在原有基础上继续进行MOET技术的研究应用与技术推广，11年间累计开展细毛羊胚胎移植实验5238例，实施鲜胚胚胎移植26次和冷冻胚胎移植18次。其中，鲜胚移植受胎率最高达到69.9%，平均受胎率稳定在55%的水平，冻胚移植受胎率最高达到48.6%，平均在40%左右，累计生产胚胎移植优质细毛羔羊2732只。2009年进行MOET技术的研究应用，对74只60日龄的细毛羊供体羊进行超排试验，共获得4659枚可用胚胎。使用22只成年羊作为供体羊对160只受体羊实施胚胎移植工作。③体外受精扩繁技术体系的建立课题执行期间，通过体外受精技术生产优质胚胎1120余枚，移植受体380只。本技术平台体外卵母细胞的成熟率可达到80%以上，体外受精的卵裂率达到70～75%，囊胚率平均达30%以上。④以体细胞克隆为基础的扩繁技术体系的建立及优良种羊的扩繁采用体细胞克隆技术已累计生产克隆胚胎1250多枚，其中移植受体母羊350多头次，截止2012年7月已获得克隆羊后代22只，相关研究工作仍在继续开展。通过试验研究，目前实验室已建立起绵羊体外胚胎发育、生产及体细胞克隆的技术平台，克隆胚胎囊胚率可稳定达到30%左右，经过胚胎冷冻保存经解冻后复苏率可达到90%以上，移植受胎率在10%以上。
1.9优质超细毛羊饲养及保健综合配套技术研究
种羊的选择从遗传方面提高生产性能，但需要实施行之有效的培育措施才能使其遗传潜力得以发挥，故此培育必须加强各阶段的饲养管理。课题组从项目区实际出发，主要从母羊的饲养管理，羔羊的培育、育成羊、成年母羊、种公羊的饲养管理等几个阶段的营养需求，补饲标准，饲养方式等方面开展研究，在得到充分数据支持的情况下，制定了优质超细毛羊饲养规程。通过实施这几个规程，项目区羊群的饲养管理和综合保健技术得到推广和应用，选育的超细型细毛羊，净毛率平均达到60%以上，净毛产量比以前提高0.21～0.33kg，产羔率提高10%，羔羊成活率增加8%。种羊出售比例由过去的54%提高到85%，增加了31%，产生了明显的经济效益和社会效益。
1.10优质细毛羊种羊推广及基地配套设施建设
从2001年以来，通过科技部、农业部及兵团各级项目的支持，项目承担单位新疆农垦科学院通过在细毛羊领域的持续不断研究，在中国美利奴(新疆军垦型)细毛羊的基础上培育出了羊毛细度在16～18μm的超细毛羊新品系，并先后向伊犁、塔城、博州、奎屯、石河子等五个师、市，农四师、五师、七师、八师、九师及自治区巩乃斯种羊场、阿克苏拜城种羊场、甘肃皇城种羊场、青海三角城种羊场和甘肃肃南种羊场等22个种羊繁育场及推广项目示范区推广超细种公羊1250只，细型种公羊2860只，并大面积采用人工授精技术以扩大细型细毛羊数量，提高对低产低质羊的改良效果。通过进一步完善基地基础设施、走产、学、研紧密结合的发展道路，通过种羊场示范作用，辐射带动周边地区，示范基地已经基本形成。同时，为鼓励和促进项目示范单位各细毛羊养殖场对细毛羊养殖的积极性，课题负责人利用各级科研经费的支持，坚持每年向项目示范区各相关羊场配套基础设施。目前，已累计向各基层示范单位发放牛羊甜食砖250t，澳式羊毛打包机12台，电脑12台，照相机16架，羊衣50000套，以加强基层单位科研基础设施建设，建立健全科研管理体制，对先进管理技术的引进和利用，提高养羊业的生产和管理水平。
1.11细毛羊生产检查
从2001年至今，每年5—6月份组织区内外专家开展了新疆兵团细毛羊检查评比大赛，已检查督促项目执行完成情况。检查期间，专家组一行分别前往兵团农八师紫泥泉种羊场、农五师84团、86团、87团和88团及农四师74、76和77团进行了细毛羊产业发展状况的抽样调查和现场鉴定培训工作，同时针对检查结果分别对农四师和农五师相关细毛羊养殖团场的细毛羊鉴定结果进行了专家打分和评比。检查鉴定期间，主要由各羊场专业技术人员按照绒毛体系印发的最新鉴定表格进行打分鉴定，由专家组成员在旁指导培训鉴定流程，鉴定结果由专家组讨论决定。专家组一行除检查公羊、生产母羊、后备母羊群的整体情况外，还具体了解和查看团场、连队羊场的基础设施建设、羊毛分级管理、天然草原、人工草场及技术装备等情况，深入农牧民(户)了解具体的生产情况，并认真听取师、团、连队三级领导关于细毛羊繁育生产经营及羊毛生产管理的工作报告。通过对细毛羊养殖示范单位的检查评比工作，在向基层技术人员进行相关技术培训的同时，也进一步增强了相关单位对细毛羊养殖发展的信心和动力，保证了兵团范围内细毛羊养殖数量没有因为市场因素而发生大面积下降，奠定了兵团在全国细毛羊集约化养殖及细毛羊优良种质资源的绝对地位。
1.12优质羊毛规模化、标准化生产、分级拍卖与试纺
项目实施期间，对改良基地的大面积实行羊毛现代化管理，推行机械剪毛、标准分级、规格打包、客观检验技术，创立优质羊毛品牌，以品牌开拓市场，实现优毛优价，优毛优用，以此来拉动良种的推广与改良，使我国养羊业步入良性发展轨道。项目开展以来，主要向细毛羊生产集中地区推广超细型种公羊，改良当地细毛羊，回收优质羊毛进行标准化分级、打包并参加拍卖，形成优质羊毛生产区域，养羊户饲养细毛羊规模化程度提高，饲养管理标准化程度提高。2009年4—6月项目组前往项目养殖基地农四师74、76和77团收购120支纱(16.77微米)的超细羊毛2.5t，送往上海阳光集团进行工业试纺，并将试纺纱条送往江苏南京海尔曼斯集团进行羊毛衫试制，进过羊毛企业的试纺报告看出此次试纺的超细羊毛各项指标已达到国际同等澳毛的水平，部分指标甚至超越澳毛，相关产品经用户使用评价无论是在羊毛细度还是穿着舒适度上反应一致良好。2010年8—9月，项目组组织进行第二次试纺，通过试制高档羊毛衬衫证明，中国美利奴超细型80支羊毛毛条外观，手感及物理指标基本符合80支进口澳毛毛条要求，有个别指标优于80支进口澳毛毛条。在生产加工过程中工艺性能与80支澳毛相比基本一致。做成成品精纺高档羊毛衬衫具有高档外观，手感弹性好，膘光足，投放市场受到客户一致好评。同时认为羊毛后期管理需加强，特别是在剪毛工作及羊只的标记需改进，以便进一步提升80支羊毛的潜在价值。在此基础上，2010年和2011年，课题负责人石国庆研究员又先后进行了2次超细羊毛产品试纺和试制，利用在项目示范区各羊场集中收购的超细羊毛分别生产出了羊毛被、羊毛衬衫、羊毛领带等产品，扩大了超细羊毛的利用范围，检验了超细羊毛产品制作的能力，为进一步扩大国产超细羊毛的利用范围打下了良好基础，也为今后从事羊场与羊毛企业的合作建立了纽带关系。
2中国美利奴细毛羊选育的技术创新
本课题以细毛羊、绒山羊及主要肉羊品种为研究对象，筛选检测调控羊毛发育、绒毛生长及肉品质性状的分子标记，为中国美利奴细毛羊、辽宁绒山羊的分子育种、常年长绒羊的选种选育及优质肉羊选育扩繁奠定了理论基础。主要的技术创新包括以下方面:①候选基因与目的性状间的关联分析，遗传标记的基因型用于指导选择育种;分子选择育种与表型值信息之间的合理计估，形成系统的平衡分子育种方法。②分子标记辅助选择基因聚合育种技术体系的构建。并坚持分子育种与常规育种相结合。提高了优良品种选种选育的效率和进程。③MOET及胚胎体外生产技术辅助新品系选育在各个新品系的培育过程中，都把MOET技术应用于羊新品种(系)群核心群选种，这一方法的应用可以比常规的人工授精杂交育种方法培育时间缩短2～3倍和节约巨大的培育成本。利用胚胎体外生产，尤其是羔羊体外胚胎生产技术科最大限度的发挥优良母畜的繁殖潜能，提高种畜扩繁的速度和新品种(系)培育的进度。④子宫角内窥镜输精技术在超细毛羊品系繁育中的大规模应用大规模采用子宫角内窥镜输精技术应用超细毛羊的扩繁及杂交改良，子宫角冻精输精技术创造了情期受胎率75.6%的国内最好成绩。⑤羊毛细度等性状主效基因的筛选、鉴定与应用针对细毛羊羊毛细度、质量和毛囊发育相关性状开展了相关分子标记的筛选、鉴定与应用研究，发现角蛋白关联蛋白K20基因多态性可能是超细毛羊羊毛细度的一个分子标记。对羊毛产毛性状有影响的KAP基因家族的KAP1.3、KAP6.1和KAP6.2基因进行了PCR－SSCP检测，检测样本数420份，并进行了基因型分析，并向GenBank提交后获得KAP7的3个序列号(JN639007，JN707699，JN707700)。⑥首次对120支和80支超细羊毛试纺级高档羊毛制品的试制，进一步提了国产超细羊毛的加工利用潜力和价值，检验了国产超细羊毛的工业纺织性能。
3中国美利奴细毛羊选育的主要生产性能
羊基因组序列大部分已清楚，与绵羊主要性状相关的部分基因的主要基因序列、结构及其定位均已公布，可从相关网站数据库获得绵羊基因组相关信息。人、鼠和牛的全基因组测序已完成，大量芯片已投入实用;羊与鼠、人、牛的基因组同源性很高，为基因测序、克隆、重组以及功能分析奠定了基础。①筛选对绵羊候选性状的QTL和遗传标记(基因)。根据国内外报道和本课题组对相关性状遗传标记或QTL的研究结果，检测、筛选作效应大、关联性强的的QTL或染色体片段作为候选区域;利用已报道的基因序列数据和单核苷酸多态性数据库，寻找候选区域中新的的微卫星标记和SNP标记，增加基因侧翼标记密度，逐级逼近目的基因;在目标基因检测方法及遗传效应确证的基础上，进一步应用IBD方法定位相关性状的QTL;利用候选基因筛选出与本研究绵羊和绒山羊培育性状相关的分子遗传标记，同时结合序列测定的方法，查找相关基因的变异特点，以便进一步在新品种培育中利用。②利用研究目标性状两个极端的个体进行mR-NA和蛋白差异表达的筛选，结合PCR－SSCP技术研究候选基因或标记基因，进一步开发和筛选对目标形状有重要影响的基因类型。分别采集不同时期个体的组织进行mRNA差异表达文库的构建和蛋白的双向电泳，寻找基因和蛋白在极端表型个体中的差异，结合PCR－SSCP技术，从而确定基因和蛋白表达变化对目标性状的影响。应用微阵列及miRNA技术、差异表达基因的筛选、生物信息学技术、遗传网络分析方法分析与生长性状的基因结构及其与功能的关系，并对其蛋白质结构、功能进行预测和分析。③分别组建细毛羊、肉羊及绒山羊新品种培育群体，应用候选的遗传标记和QTL进行选种(系)培育。以现有的羊群为基础，在广泛检测的基础上，选择具有优良标记性状的个体基础上组建培育群体。同时进一步开展QTL或标记基因的分型与个体表型进行关联分析，筛选出对目标性状具有显著遗传效应的QTL或分子标记，为利用标记辅助选择和导入。新品种提供依据。通过计算机模拟，分析影响标记辅助选择和导入的各种因素，比较不同的选择方法和导入策略，确立优化的分子标记导入试验方案。根据试验方案，在培育群体内跟踪目标性状的分子标记，通过杂交－回交－横交固定的策略，利用分子标记进行目的性状的基因跟踪和遗传评估，并最终将优良性状导入到受体羊中。④平衡分子育种的方法。应用育种规划和计算机模拟，兼顾分子标记信息、微效多基因效应、杂种优势利用以及遗传与环境互作等因素，综合目标选择的多性状，实现优质基因聚合和系统平衡的育种选择培育方法。⑤细胞工程和繁殖的新技术。在选种培育的各个阶段均开展体细胞核移植技术复制育种群体中的优秀个体;结合胚胎工程技术(性别控制、超数排卵、胚胎移植)以提高优秀种畜的后代;同时采用繁殖新技术(人工授精、诱导、非繁殖季节控制、早期妊娠诊断等繁殖配套技术)高效繁殖优秀个体后代，提高优秀目标性状标记基因或QTL在育种群体中的比例，从而缩短培育进程。⑥已培育出16.00～18.50μm超细毛羊新品种类群。在正常条件下成年母羊的繁殖率在120%以上。超细品系羊适应大陆性气候，冬季可在30～40cm厚积雪下扒雪吃草，夏季能经受长途跋涉，翻越海拔4000m，在高山草场放牧，也能忍受炎热气候，在半荒漠地带的农区放牧。无论在山区或农区正常饲养条件下，均表现较高的生产性能。
4结果
1 电池管理系统以及LTC6803-4的应用概述
一般说来，超级电容电池具备很多优点：容量大、充电快、比功率大、重复深度放电次数可超50万次、低温lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临性能良好、安全系数高、免维护时间长等。
LTC6803-4的应用是比较便捷、灵活的，同时又具备高测量精度和高稳定性的芯片，特别适合在超级电容电池组管理上的应用。
2 LTC6803-4并联级联独立寻址技术的应用
2.1 LTC6803-4的特性及工作原理
LTC6803-4主要包括参考电压、12位ADC、串行SPI接口的电池监测专用芯片、还有高电压输入的多路复用器。每一个LTC6803-4都能够监测电池，最多12串。如果是一个具有多片的LTC6803-4，是能够通过利用并联级联的测量方式及方法来测量超过12串的串联电池组的。还有，每一个LTC6803-4，都具备一个串行接口，能够独立寻址，这样的方式能够方便主控器、LTC6803-4进行同步的通信、操作环节，LTC6803-4最多是16片。LTC6803-4的全局测量精度比0.25%小的时候，一般都能达到大多数工程项目对电池电压测量精度的标准。
2.2 LTC6803-4主要引脚功能
LTC6803-4主要有44个引脚，比如有C0～C12：电池电压输入引脚。VREG：线性电压整流输出。V-：LTC6803-4最低电势端。A0～A3：地址输入。SCKI，SDI，SDO，CSBI：SPI数据通信接口。
3 系统设计
3.1 采集系统结构
测量方法是用2片LTC6803-4并联级联实现24节超级电容电池的单体测量级管理。
3.2 LTClunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临6803-4并联式级联的工作方式
LTC6803-4在SPI上的地址用户是能够自行配置的。本文中只有2片，LTC6803-4是在同一SPI总线与主控器进行通信，所以只要独立地址数比2大或是同2等同，那么便能利用地址将不同的LTC6803-4划分。
3.3 SAF-XC886C-8FF5V芯片
3.3.1 MCU的选择
MCU作为超级电容管理器的主要部件，是通过XC886C汽车级芯片来完成的。
SAF-XC886C工作频率为24 MHz，以八位的市场价格，提供16位产品的性能。拥有8通道10位的精度，三个独立定时器，4个PWM通道，以及后台E2PROM模拟。
3.3.2 单体电容电压检测芯片的挑选
每个LTC6803可以同时测量十二个超级电容器或串接电池的电压，并且拥有单独寻址的串行接口，能够把16个LTC6803-4元件接入同一个控制处理器中运行。LTC6803-4把电池组的底端与V分开，因此，可以改变第一节电池的测量精准度。
3.3.3 信号隔离器的选择
通过分析信号的可靠性，以及电气的安全性。挑选出满足需要的ADUM1411及ADUM1201这两种芯片。传输速率为10Mbps，隔离电压为2500 V。
3.3.4 隔离电源的选择
为了保证安全，选用多规格的双列直插的隔离电源模块。
3.4 系统软件配置
本文所概述的2个芯片通过0Ω电阻将地址主要是分别配置为80和81，所以1#LTC6803-4芯片地址为0B10000000，2#LTC6803-4芯片地址为0B10000001。
4 实验结果与误差
根据实验验证的结果，来验证电池单体电压能不能达到电池管理系统对单体电池电压监测的实际测量目标的。实验的目标用超级电容电池电压为1.60 V，容量为20 Ah、24只，为了验证该系统电压测量的精度是lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临多少，使用万用表测量得到电池电压的真实数值。在实验还没有开始的时候，通常主要是通过放电的方法，将电池的电压改为不均衡的状况，通过这样的方法，能够检验系统电压检测精度是否正确。实验的结果证明，所有电池单体电压测量误差都在0.19%内，能够达到对单体电池电压监测的实际测量目标。
5 结语
综上所述，超级电容电池具有很多的优点，LTC6803具一个精准参考电压、一个高电压输入的多路复用器以及一个串行SPI接口的超级电容监测专用芯片同时，可以允许主控器与至多16片同时进行通信和操作。为了能够保护好超级电容动力电池，并逐渐的延长电池的使用时间，同时又能增加行驶的距离，那么便要求建立一个有效的电池管理系统，所以说电动汽车产业的发展及推广是一项非常关重要的系统工程。
参考文献
[1] 吕杰，宋文吉，林仕立，等.基于LTC6803-4的超级电容电池管理系统信号采集技术研究[J].测控技术，2013（1）.
关键词：正负共极电极 水基 超级电容器 工艺
一、前言
超级电容器又名电化学电容器[1-3]，超级电容器对于电动汽车的启动、加速和上坡行驶具有极其重要的意义。传统的超级电容器极低的比能量使得它不可能单独用作电动汽车能量源，故提高超级电容器的比功率、比能量[4]，使之作为辅助能量使用具有显著优点[5]。它在汽车启动和爬坡时快速提供大电流及大功率，在正常行驶时由主动力源快速充电，在刹车时快速存储发电机产生的大电流，这可减少电动汽车对蓄电池大电流充电的限制，大大延长蓄电池的使用寿命，提高电动汽车的实用性，对于燃料电池电动汽车的启动更是不可少的。超级电容器在充电―放电的整个过程中，没有任何化学反应和无高速旋转等机械运动，不存在对环境的污染[6]，也没有任何噪声，结构简单，质量轻，体积小，是一种更加理想的储能器。
本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极，它具有良好的粘接特性且电极材料表面电阻较小。用该电极进行装配得到了正负共极层叠式串联超级电容器[7-8]，它最大的优势是具有内阻小、电压高的特点。其单体工作电压可到达1.6V，是传统式水基超级电容器电压的1倍。
二、实验
我们制作的正负共极水基超级电容器由4个单元组成，分别为电极、聚丙烯膜[9]、电解质、壳体。电极与电极之间由通离子阻电子的隔膜隔开进行串联式叠片，完成叠片后装配到金属壳体中，注入电解液并进行密封。
（一）电极制作方法
1.正负电极材料配比与浆料配制工艺
将粘结剂（PTFE）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌0.5h使PTFE分散均匀，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，最后加入锰酸锂（湖南杉杉科技有限公司，中国）搅拌3h形成均匀的正极浆料，浆料最终黏度为5～6.5Pa.s，固含量约55%，材料加入质量百分比为LMO：PTFE：SP：CNT=92：3：2：3。将CMC（型号A30000，美国）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌2h使CMC完全溶解，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，再加入活性炭AC（比表面积2000±100m2/g，上海合达炭素材料有限公司）搅拌4h至完全分散，最后加入SBR（型号50%水溶液，深圳诺伊特材料有限公司）溶液搅拌1h形成均匀的负极浆料，浆料最终黏度为16～18Pa.s，固含量约25%，材料加入质量百分比为AC：CMC：SP：CNT：SBR=90.5：2：2：3：2.5。
2.正负共极电极制作工艺
在特制上下两层隔离烘烤箱的涂布机上将正、负极浆料进行涂布，依据正极面密度为（150±10）g/m2、负极面密度为（268±5）g/m2的工艺要求，将正、负极浆料同时涂覆在同一集流体上，形成正/负共极的电极。
（二）正负共极水基超级电容器装配方法
再将加工合格的电极卷料分切成符合工艺要求的尺寸，以“集流体―正电极―隔膜―负电极―集流体―正电极―隔膜”串联方式进行10个单元叠加形成超级电容器芯体，见图1。超级电容器芯体放入壳体中，加入已配制好的电解液（硫酸锂）并用树脂将壳体密封，在50T的压力机下对密封好的电容器进行挤压。最后在精密的测试设备上对电容器进行激活，形成一种正负共极水基超级电容器，见图2。
（三）正负共极水基超级电容器测试
装配好的正负共极水基超级电容器进行充电活化后，使之具有超级电容器的特性，快速的吸附与脱嵌实现了电源能够快速充电和大电流放电的功能。
使用1A的电流对超级电容器进行充放电测试，得到其工作电压、能量密度。
三、结果与讨论
（一）正负共极电极分析
1.负极浆料均一性好
浆料的均一性直接影响涂布效果。活性炭的比表面积比较大，导致浆料制作时固含量比较低仅20%左右，黏度比较大20Pa.s左右，负极浆料输出时流动性良好，固含量23%，黏度18Pa.s。涂布过程中浆料不会受外界环境因素影响而出现团聚、结硬块、塞刀口等现象。
2.正负共极水基电极具有良好的粘接特性
传统式水基电极在涂布过程中存在龟裂现象，严重时掉渣，而本文工艺制作的正负共极水基电极具有良好的粘接特性，此特性大大降低了浆料与集流体之间的接触电阻，从而改善了其极化性能。
3.电极表面电阻小
正负共极水基电极通过在材料选择、配料工艺、涂布工艺等方面严格控制，得到的电极表面电阻比较小。使用万用表分别测量其表面电阻和传统式水基电极的表面电阻，测量结果显示正负共极水基电极正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右，传统式电极正极表面电阻为3140Ω左右、负极表面电阻为542Ω左右。
（二）超级电容器测试性能分析
图4为使用我们制作的正负共极水基电极加工得到的超级电容器电性能测试曲线图。图中显示出超级电容器具有较高的电压，单体电压可达到1.6V以上（最高电压可到达1.8V），计算得出能量密度可到达20Wh/kg（超级电容器能量密度E=1/2CU2），对比传统式水基超级电容器的电压0.8V，它的电压提高了1倍。
四、结论
本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极的制备方法，使用该方法制得的电极具有良好的性能，主要对负极浆料性能、电极粘接性能、工作电压、能量密度等方面进行了测试。测试结果显示，负极浆料固含量可达到23%、黏度可达到18000mPa.s且具有良好的均一性；正负共极电极的粘接性能良好且表面电阻得到了优化，正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右；单体工作电压可达到1.6V以上是传统水基超级电容器（0.8V）的1倍，能量密度大大提高，可达到20Wh/kg。
参考文献
[1]Conway B E. Electrochemical Supercapacitors Scientific Fundamentals and Technological Applications，New York：Plenum Press，1999.
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[4]张治安，邓梅根，胡永达，等.电化学电容器的特点及应用[J].电子元件与材料，2003，22（11）：1-5.
[5]王然，苗小丽. 大功率超级电容器的发展与应用[J].电池工业，2008，13（3）：191-194.
[6]程杰，曹高萍，杨欲生.活性炭-锰氧化物电化学混合电容器的研究[J].电池，2006，36（34）：247-248.
[7]王彦鹏. 电化学超级电容器复合电极材料的制备与研究. 硕士学位论文，西北师范大学，2007，3-5.
[8]孟祥云. 超级电容器NiO及其符合材料的制备与电化学性能. 硕士学位论文，湘潭大学，2008，5-7.
[9]Paladini V，Donateo T，Risi Aa，et al. Super-capacitors fuel-cell hybrid electric vehicle optimization and control strategy development，Energ. Convers. Manage.，2007，48：3001-3008.
关键词：大型矿用；液压挖掘机；节能；模糊控制；系统
引言
液压挖掘机，多数情况下是进行土石采掘。特征：作业相对灵活，适用于多工种。它有助于降低劳动强度，同时也能改进工程品质，提升劳动生产率。能源、环保，这是世界各国关注的要点。液压挖掘机无法科学地排放，消耗的能源多，这些缺点相当突出。因此，探讨节能和减排技术和方法，有一定的现实意义。作为工程机械的典型产品，探讨液压挖掘机如何进行节能，也可以为同类机械提供比较可靠的处理方案。论文中的节能控制理论，所选的控制方法均具有较强的可行性，对实际开发国内挖掘机的节能控制系统有极为关键的参考价值。在保证我国液压挖掘机经济运行的基础上，还能提升系统的动力性和竞争力，兼具理论、实用双重价值。
1 国内研究概况
在中国，液压挖掘机可以追溯的时间并不长。1954年，抚顺挖掘机厂研发和生产了第一台单斗挖掘机，其具体的容量为1m3。即便是现在，很多国产产品相较于西方国家，仍不具备很好的节能效果。国产液压挖掘机在自身的节能指标和性能上也有很大的改^。贵州詹阳机械生产的JY320型履带式挖掘机，它的多路阀以及液压泵都是从川崎公司进行采购（日本）。
1995年10月，广西玉柴股份尝试生产了液压挖掘机，数量为2台。不过，柴油机以及液压系统都是从国外进口所得；控制系统，为变量双泵+MEC电子控制；如此，挖掘机才能够进行自动降档，对故障进行检测，同时也能自动调节电子功率，并提出报警。很快，国内有不少大专院校纷纷开始对液压挖掘机及其技术创新进行研究。冯培恩和高峰（浙江大学）共同设计和推出的液压挖掘机机器人，可以将正流量、交叉功率以及负流量等进行联合控制[1]。通过构建相应的控制模型，根据机器人来对作业展开了试验，并证实有理想的节能效果。另外，他们还建议对变参数压力进行切断控制。通过对切断值进行调整，减轻系统自身的工作强度，降低回转功率损失。
2 混合动力挖掘机驱动机构与能量损失分析
液压挖掘机主要由动力装置以及传动系统等构成，还包括操纵机构和回转机构以及行走机构等，此外还有工作装置以及辅助设备。
2.1 动力装置
挖掘机中含有一种动力装置，其一般采用的是直立式多缸类型的柴油机。为了体现出大型液压铲的节能效果，通常液压挖掘机主要以电驱动式为主。
2.2 回转机构
回转机构主要是为了使设备支架、上部转台能够左右移动，由此达到挖掘、卸料等目的。回转支撑主要包括转柱式、滚动轴承式这两种结构类型，回转机构共有两种传动型式，一种是直接传动，另一种是间接传动。
2.3 行走机构
行走机构作为挖掘机的重要支撑，是保证行走任务得以完成的关键，大多数矿用挖掘机主要采用的是履带式。这种行走机构与其他类型的机构具有相同的结构，都是通过挖掘机两侧的液压马达来驱动履带，类似于回转装置，可选择高速大扭矩、低速大扭矩这两种马达[2]。
2.4 传动系统
反铲挖掘机拥有不同类型的传动系统，按照挖掘机的主泵或是回路等具体数量，也可按照其功率调节、驱动等方式，可对传动系统进行分类。定量系统中的执行器只要不发生溢流，液压油泵可得到固定的流量供给，根据工作压力的最大值、固定流量可确定出油泵功率；变量系统主要包括分功率变量、全功率变量这两种。
3 系统仿真实验研究
3.1 液压系统的改造
为控制液压挖掘机总的成本，本课题选取了2台变量柱塞泵（斜盘式，轴向）。系统中，三位四通换向阀部件起到对挖掘机液压系统中相关执行元件的选择和闭合作用。该系统与本次所研究的挖掘机液压系统基本相同，其区别之处在于该系统中，液压马达和铲杆液压缸不能同时进行动作[3]，以及铲斗液压缸和起重臂液压缸亦不能同时进行动作。液压系统中包含了五个独立泵，且分别由单独的液压泵控制四个执行元件，这可以保证该台液压挖掘机具备更好的操作性能。该液压系统能够有效节省进回油、旁路中的油料，也能有效回收工作机构的势能和转台的制动能。
3.2 液压元件的参数设定
该液压挖掘机的主要构件选用的斜盘式轴向柱塞液压泵的相关参数为：需求功率89.5kW、额定压力32MPa、最大流量2*214L/min、额定转速2000r/min、最大排量100cm3/r。该系统中的轴向定量柱塞液压马达的相关参数为：额定输出扭矩450Nm、最大排量90cm3/r、额定压力32MPa、额定转速2000r/min。
3.3 动力系统设计
结合实验选用的发动机（115kW）参数以及前文对液压挖掘机参数进行匹配的结果，最终将混合动力型挖掘机的发动机额定功率确定为30kW，系统发电机额定功率确定为110hp。
（1）体现挖掘机变频器性能的参数包括可调频率范围、额定功率以及电压等级。结合液压挖掘机对超级电容器和发电机的技术要求[4]，选择可调频率范围参数为0-100Hz、额定功率为85kW、电压等级为600-750V的变频器。
（2）选用380V电压等级、1800r/min额定转速的绕线式三相交流发电机，作为液压挖掘机的发电机元器件。
（3）将液压挖掘机发动机定为稳态调速率择额定转速neN=1900r/min、稳态调速率？啄eN=1.2，转矩适应性系数Temax=157Nm，转速适应性系数？椎eT=7.9%。
（4）超级电容器SOC对挖掘机性能有影响的几个参数为总、电压等级以及最大充放电电流。根据实际，在满负荷转速2000r/min工作状态下，发电机所能达到的最大工作电压约为600V。而该液压挖掘机发电机是由超级电容器提供电能，因此要求超级电容器的电压要高于600V，以此确定超级电容器的额定电压等级为700V，最大充放电电流为300A。根据液压挖掘机降本增效性能要求，最终将超级电容器容量确定为16F。
4 结束语
本文分析了国内外挖掘机节能技术研究现状和当今液压挖掘机存在的主要能量损失，结合液压挖掘机的工作特性，将发动机、变量泵和负载作为一个动态系统来全面研究其节能问题。论文借鉴先进的模糊控制理论，提出新的挖掘机节能控制方法，并开发出节能模糊控制器。论文建立了系统的发动机、变量泵、阀和缸的数学模型和传递函数，并根据试验和仿真的要求简化模型，用比例溢流阀模拟 系统负载变化，得到系统试验的简化加载模型。
参考文献
[1]国香恩.液压挖掘机节能模糊控制系统研究[D].吉林大学，2004.
[2]金立生，赵丁选，丁德胜，等.液压挖掘机节能参数自适应模糊PID控制器研究[J].农业工程学报，2003，19（6）：87-90.
[3]国香恩，赵丁选，尚涛，等.模糊控制在液压挖掘机节能中的应用[J].吉林大学学报：工学版，2004，34（2）：217-221.
[论文关键词]数据库浮点运算虚拟化资源共享
[论文摘要]论述网格计算的发展概况，在科学领域的应用范围，网格服务的特点以及在未来网络下场中的发展潜力。
一、网格计算的由来与发展
网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，是将地理上分布的计算资源（包括数据库、贵重仪器等各种资源）充分运用起来，协同解决复杂的大规模问题，特别是解决仅靠本地资源无法解决的复杂问题，是专门针对复杂科学计算的新型计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算机是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”，所以这种计算方式叫网格计算。这样组织起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势，一个是数据处理能力超强，另一个是能充分利用网上的闲置处理能力。简单地讲，网格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。
近几年，随着计算机计算能力的迅速增长，互联网络的普及和高速网络成本的大幅降低以及传统计算方式和计算机的使用方式的改变，网格计算已经逐渐成为超级计算发展的一个重要趋势。网格计算是一个崭新而重要的研究领域，它以大粒度资源共享、高性能计算和创新性应用为主要特征，必将成为21世纪经济发展的重要推动力。
二十世纪九十年代以来，世界各个国家，尤其是发达国家，建立了很多超级计算应用中心和工程研究中心，美国还制定了新一轮规划的先进计算框架（ACIP），发展面向21世纪的先进计算技术。我国在科技部的领导和主持下，经过专家组及相关单位的努力，作为我国高性能计算和信息服务战略性基础设施的国家高性能计算环境发展很快。在已经建成的5个国家级高性能计算中心的基础上，又于中南、西北等地建立了新的国家高性能计算中心，科技部加强了网络节点的建设，形成了以科学院为主体的计算网格。教育部也启动了网格计算工程，第一批12个网点正在建设之中，国家基金委也列出专项基金资助网格计算。
网格是借鉴电力网的概念出来的，网格的最终目的是希望用户在使用网格的计算能力时，就如同现在使用电力一样方便简单。
二、网格计算的应用
（一）分布式超级计算
网格计算可以把分布式的超级计算机集中起来，协同解决复杂大规模的问题。是大量的闲置计算机资源得到有效的组织，提高了资源的利用效率，节省了大量的重复投资，使用户的需求能够得到及时满足。
（二）高吞吐率计算机
网络技术能够十分有效地提高计算的吞吐率，它利用CPU周期窃取技术，将大量闲置计算机的计算资源集中起来，提供给对时间不太敏感的问题，作为计算资源的重要来源。
（三）数据密集型计算
数据密集型计算的问题求解通常同时产生很大的通讯和计算需求，需要网格能力才可以解决。网格已经在药物分子设计、计算力学、计算材料、电子学、生物学、核物理反映、航空航天等众多领域得到广泛应用。
（四）给予更广泛信息共享的人与人交互
网格的出现更急突破了人与人之间地理界线的限制，使得科技工作者之间的交流更加的方便，从某种程度上说，可以实现人与人之间的智慧共享。
（五）更广泛的资源贸易
随着大型机性能的提高和微机的更加普及，其资源的闲置问题越来越突出，网络技术可以有效地组织这些闲置资源，使得有大量的计算需求用户能够获得这些资源，而资源提供者的应用也不会受到太大的干扰。
三、网格计算应用的优点
（一）网络中所有的服务都基于这些接口的实现，就可以很容易的构造出具有层次结构的、更高级别的服务，这些服务可以跨越不同的抽象层次，以一种统一的方式来看待。（二）虚拟化也使得多个逻辑资源应射到相同的物理资源上成为可能，在对服务进行组合时不必考虑具体的实现，可以以低层资源组成为基础，在虚拟组织中进行货源管理。
四、网格的分类
网格是指把整个整合成一台巨大的超级计算机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，其规模可以大到某个州，小到企事业单位、局域网、甚至家庭和个人。
目前，在复杂科学计算领域中仍然以超级计算机作为主宰，但是由于其造价极高，通常只被用于航空航天、气象等国家级部门。网格计算作为一种新型计算模式，其低廉的造价和超强的数据处理能力备受青睐。
关键词 回馈制动；超级电容；双向DC/DC变换器；MATLAB/Simulink
中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0123—02
0引言
超级电容器是20世纪七八十年代逐渐发展起来一种新兴储能器件，与电池储能相比，具有充放电电流不受限制，响应速度快，循环使用寿命长，环境友好等优点。
随着新能源汽车研究的兴起，制动能量回收作为延长其续驶里程一种可行方法备受人们关注，本文针对如何在不影响蓄电池性能的情况下对制动能量进行储存和释放这一问题，设计了一种基于超级电容器存储，利用单片机控制的制动能量缓存装置。仿真结果表明，该设计可有效实现制动能量的存储与释放。
1超级电容存储单元
超级电容器的单体电压电容值较低，一般需要进行串并联组合才能达到要求的电压与电容等级。但单体器件参数差异，串联单体电容电压在工作过程中的存在不一致现象，导致一部分单体电容电压偏低，容量不能被充分利用，而另一部分电压过高，内部电解液发生分解而失效。因此，需要进行串联均压处理，来提高电容器的容量利用率和安全性。
超级电容串联技术，就其工作原理可大致分为稳压管法、开关电阻法、飞渡电容器电压均衡法和电感储能电压均衡法等方法，各有其优缺点与适用场合。本文采用均衡效果相对较好单飞渡电容器电压均衡法，利用一个小容量的普通电容器作为中间储能单元，将电压高的超级电容器中的能量向电压低的超级电容器中转移，适合在电动汽车等中小功率的应用场合中使用[1]。
2硬件电路设计
2.1双向DC/DC变换器
由于在电机回馈制动系统中没有隔离和绝缘的要求，故采用由IGBT、快恢复二极管与储能电感组成的非隔离型双向半桥DC/DC变换器。它具有开关元件电流电压应力小，有源元器件导通损耗小，元器件数量少及电路结构简单等优点。
2.2缓冲电路
利用电容电压与电感电流不能突变的特性，本文设计了一种缓冲电路，抑制开关元器件在开关瞬间的电压与电流变化率，同时把吸收的能量传递给负载，其原理图如图1所示。电感L1，电容C1、C2以及二极管D1，D2，D3组成缓冲电路，要求电感和电容的谐振频率远远高于开关管频率，二极管反向恢复时间足够小。
2.3控制电路
ATMEGA48作为主控芯片，产生的PWM控制信号，经光耦隔离后，调节开关管S1与S2，并通过电流、电压及温度传感器对装置的瞬态运行状况进行监测。
2.4元器件参数选取
为避免开关元件的损坏，变换器一般工作在连续导电模式下，且开关元器件的耐压值应是实际峰值的1.5～2倍。因此需确定储能电感的参数，以保证其在升压模式（Boost）与降压模式（Buck）下均能储存足够能量。两种模式下电感计算公式分别为：
与分别为双向DC/DC变换器高压侧和低压侧的电压；（、、）和（、、）分别为Buck与Boost运行模式下的占空比、工作频率及电感脉动电流。
由（1）（2）可得储能电感值：
滤波电容直接影响负载R的电压脉动，以电压的极限脉动量为临界值，选用最大占空比可求得电容极大值为：
3控制策略分析
超级电容存储单元串接在变换器的低压侧，高压侧接入电机驱动电路的直流母线。当电机启动或加速时，开关管S1工作，变换器处于Boost模式，可提供额外功率支持。电机减速或制动时，开关管S2工作，变换器处于Buck模式，超级电容器对制动能量进行吸收存储。同时通过温度传感器对超级电容采取实时温度监测，当大于临界值时，即执行中断程序。
3.1 Buck模式
采用超级电容侧充电电流环和电压环的双闭环PI控制。当电容电压较低时，电压环输出值饱和，此时超级电容处于恒流充电状态；而当超级电容电压达到预定值时，电压环起作用，此时处于恒压充电状态。图2为Buck模式下变换器控制框图。
3.2 Boost模式
采用超级电容侧充电电流环和高压侧输出电压外环的双闭环PI控制。参考电压设置与蓄电池电压同步相同。图3为Boost模式下变换器控制框图。
4实验与仿真
利用MATLAB/Simulink构建电动汽车制动能量缓存装置的仿真模型。其仿真参数为：高压侧为初始电压300V的电容，超级电容容量12.5，串联内阻0.28，并联内阻10，参考充电电压和电流为70V与50A，储能电感0.01H，滤波电容0.001F，输出参考电压200V。
图4为Buck模式下低压侧电压波形，图5为Boost模式高压侧输出电压波形。
5 结论
本文在双向DC/DC变换电路的基础上，设计了一种基于超级电容的制动能量缓存装。仿真结果表明，可有效实现回馈制动能量的存储与释放，具有一定的实际应用价值。
参考文献
[1]李海东.超级电容器模块化技术的研究[D].北京：中国科学院电工研究所博士论文，2006.
[2]吴延平.超级电容器储能系统的直流变换技术研究[D].大连：大连理工大学硕士论文，2011.
[3]王司博，韦统振，齐智平.超级电容器储能的节能系统研究[J].中国电机工程学报，2010，30（9）：105—110.
关键词：空调风管道材质
随着我国国民经济建设的高速增长，中央空调技术也得到了迅速发展，新产品和新技术在激烈的竞争中不断涌现。通风空调管道材料的选择，关系着整个通风空调系统的投资及运行效果。本文就我国现阶段常用通风空调风管道的特点、性能及经济性进行分析、比较，并提出选择依据。
一、现阶段我国常用通风空调管道的种类及特点
1、常用通风空调管道的种类
（1）镀锌钢板管道：机械咬口，角钢法兰连接，外包保温层及防潮层。免费论文。
（2）无机玻璃钢风管道：手工预制，法兰连接，有单层玻璃钢风道外包保温层和复合玻璃钢风道（双层玻璃钢内夹保温层）两种形式。
（3）复合铝箔玻璃纤维风管（又称超级风管）：现场切割，分法兰连接和热敏铝箔胶带连接两种形式。免费论文。该风管具有保温性能，无需另行保温。
2、常用通风空调管道的特点
（1）镀锌钢板风管。
它是最早使用的风管材料之一，具有机械强度高、耐湿抗水、抗积尘、隔声性能好的优点，但制作安装周期相对较长，劳动强度较高。
（2）无机玻璃钢风管。它是近十几年来较新的风管材料，采用玻璃纤维增强无机材料制作，具有耐腐蚀、耐高温、硬度大、阻燃性和隔声性能好等优点，但受加工和自重的影响易扭曲变形，制作安装周期较长，劳动强度大。
（3）超级风管。它是20世纪80年代由美国JohnsManville公司创造性地用吸声的玻璃纤维复合材料制作的风管，并采用了一定的密封措施，使用效果很好，受到用户的欢迎。而后，该公司又对其进行进一步开发研究，形成了今天的超级风管系统。它在消音、密封性、自重等方面优于传统风管，在防火性能上稍低于传统风管（考虑到超级风管内层涂料等高分子有机材料），在保温性能上接近国产复合铝箔离心玻璃棉毡，并且具有加工安装方便、运输方便、产品规范化的优势。但在隔声、机械强度、耐高温、抗水性和抗积尘等方面大大不如传统风管。
二、常用风管的性能比较
1、声学性能
（1）吸声性能。镀锌钢板管道：无消声性能，必须加装消声器，且南非要更大的安装空间。
无机玻璃管道：同镀锌钢板管道。
超级风管；超级风管去除了传统风管，使玻璃纤维层能够与气流直接接触，使得玻璃纤维的吸声性能得以发挥。
表1超级风管材料的吸声系数
型号风管厚度/mm频率/HzNRC
125250500100020004000
475 800 80025 25 380.11 0.09 0.170.29 0.22 0.610.81 0.78 1.031.05 1.00 1.121.09 1.08 1.021.01 1.02 0.890.80 0.78 0.95
从表1可见，中频在1000~2000Hz之间，超级风管是一个很好的管式消声器，随着管道的延长，效果更为明显。
（2）隔声性能。根据声学原理，吸声材料要求表面具有孔隙，结构松软，而隔声材料要求密度大、厚重，因此一般的吸声材料的隔声性能均不佳。由表2可见，虽然超级风管的吸声性能优异，但隔声性能较差。
表2隔声性能对比
材 料频 率/Hz
超级风管厚度1mm的不保温风管1252505001000200040008000
3 167 19．88 2310 27．0614 30．719 34．323 37．9
2、机械强度
镀锌钢板管道：强度高，搞静压能力强。
无机玻璃钢管道：强度高，但比较脆弱，因其较重，不易搬运，易受碰撞导致破损和酥裂。
超级风管：不经加固即能满足一般通风空调的承压要求，壁厚为25mm的玻纤风管能承受800Pa静压，如果承压更大时，可按风压大小及设计要求进行加固（或增加壁厚），最高可承压1800Pa，但造价将大大上升。
3、防漏风性能
镀锌钢板管道：风管总长度在50m以下时，其漏风率通常达到8%~10%，当管内静压为500Pa时，风管单位面积漏风量小于6m3/(m2.h)。
无机玻璃钢风管：略好于镀锌钢板风管。
超级风管：由于风管间的接头采用承插接口，而且该风管采用整块材料折合，接缝少，结合处采用专用密封胶带封固，所以系统漏风率不大于2%，表3所示为某样品的实测值。
表3超级风管的泄漏量
压力/Pa25501001502005001000
泄漏量/m3/(m2.h)）0.0270.040.0530.070.0790.160.37
4、流体力学性能
超级风管内壁为玻璃丝布，表面粗糙略大于镀锌钢板风道，在风管内风速小于15m/s的条件下，其沿程阻力与镀锌钢板风管相比不超过7%，而在一般通风空调管道中沿程阻力只占局部阻力的10%左右，因此两者相比所增加的通风阻力不到1%，对整个风管系统影响不明显，可基本忽略，但当管道截面积较大时其风道阻力也较大。
5、防积尘和抗菌性能
超级风管产品内表面涂有一种阻然、抑制微生物生长的涂料，具有较强的防菌性能。但由于内表面是粗糙的开孔透气结构，实际使用过程中易产生积尘现象。根据我国空调系统的实际使用经验，风管内部积尘不易也较少有机会清理，所以采用超级风管产品时，应为系统配置性能较好的过滤器。
6、常用风管的主要缺陷
镀锌钢板管道：由于镀锌钢板材质的差异，当采用劣质镀锌钢板加工风管时，常发生咬口断裂或镀锌皮脱落的现象，从而在潮湿环境中发生腐蚀，易生锈。因此，施工中不能盲目追求经济利益。应选用优质镀锌钢板，同时提高管道预制水平。
无机玻璃钢管道：基内在质量受原料配比影响较大，易酥裂，而实际工程中不易从表面看出。另外受市场竞争的影响，为降低成本，使目前市场上出现的无机玻璃钢风管大多数不能符合相关标准，加上价格因素（虽然其价格一降再降）的影响，所以更使用户对其在化学面的防潮稳定性产生怀疑。
超级风管：超级风管的玻璃纤维直径为5~27.5μm，质脆易断，虽然内表面涂有聚丙烯，但在加工过程中不可避免地会对风管形成污染，并且接头处的密封好坏很难从外观检查，因此，我国空调界对使用超级风管尚有异议。另外，从隔声性能分析中知道，虽然超级风管管板材料的吸声性能优异，但隔声性能较差。行业内有些人士错误地认为超级风管可以代替消声器殊不知消声器除了吸声作用外，隔声也是一个不可忽视的指标。如用该产品代替消声器则噪声会穿透管壁传入室内，影响室内的噪声指标。
三、经济适用性分析
1、经济性
镀锌钢板风管：制作安装费为每平方米风道面积120~130元（含风道制作安装、吊装加固件、管道保温），即使将消声器价格列入其中，也可控制在150元/m2以内。
无机玻璃钢风管：无机玻璃钢风管壁厚按5mm，法兰的附加质量按15%，每kg按8元计取，则每平方米风道面积的制作安装费为160~180元/m2(含各种连接件、加固件、吊装件、管道保温)。
超级风管：制作安装费为150~170元/ m2（板材厚度为25 m m，容量80kg/m3，自带消声，保温层）。
2、适用范围
镀锌钢板管道：属于传统产品，具有广泛的用途和使用范围，适用于所有舒适性空调及净化空调项目。但应注意选择镀锌钢板的材质，改善加工手段和提高精度。
无机玻璃钢管道：适用于一般舒适性空调及排风、排烟系统。但是由于其产品稳定性较难控制，虽几经改良，无机玻璃钢风道的传统市场份额仍逐渐缩小。
超级风管：从前面介绍的特性来看，超级风管真正的优势，在于其加工性能和对建筑的适应性方面。它主要适应于对卫生条件和隔声要求不高或有承重要求等的舒适性建筑以及管道裸装的场所（如大型商场、超市、厂房建筑等）。
