基于遗传算法优化超导悬浮的高效方案
超导电性
2015-10-14 v1
摘要
超导悬浮由高温超导体(HTSs)和永磁导轨(PMG)组成，被视为磁悬浮交通发展的有前景技术。为了提高该超导悬浮交通的性价比并从而减少投资，PMG的优化是最关键的现实问题，因为它作为连续轨道通过稀土磁体产生磁场。通过使用准静态近似下的广义矢量势作为状态变量来数学描述HTS及周围介质，已开发了一种高效方案用于优化超导悬浮，以遗传算法作为对PMG进行全局搜索的策略。该方案直接描述HTS元件而不简化其本构定律的棘手非线性，这使本研究区别于现有工作。所提方案在典型超导悬浮优化上的测试证明了其鲁棒性和效率，即在中等台式机上评估3000个个体仅耗时3.6小时。以Halbach衍生PMG上的HTS为例，进行了一组案例研究，以理解HTS的工作条件、几何和材料特性如何影响其在PMG横截面不同约束下可实现的最大悬浮力。案例研究获得的发现（通过实验无法获得）旨在为交通及类似用途的超导悬浮系统优化提供有用启示。
引用
@article{arxiv.1510.03558,
title = {An efficient scheme to optimize the superconducting levitation via genetic algorithm},
author = {Chang-Qing Ye and Guang-Tong Ma and Xing-Tian Li and Han Zhang and Peng-Bo Zhou and Chen Yang and Jia-Su Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.03558},
year = {2015}
}