梯度下降法的基本原理篇1

关键词：初中数学阶梯教学

任何一个学生，他的品格、智力与体能状态总是处于相应的层次上的。所以，教法应围绕“因材施教，分层提高，让尖子冒出来，使多数迈大步，叫后进生不落伍，达到班级整体优化”来开展教与学的活动。在施教过程中，应贯彻如下“两条原理”和“三个基本原则”，以达到教师的激励与学生的发展有机地结合。

两条原理：其一，内部动力原理。即承认学生认识机能中的主观能动性，其中某一个性因素（如数学兴趣）发生变化，将引起其他部分及整体变化（产主学习数学的主动性）。其二，适应与转化发展原理。“适应”即教学应适应学生现有心理状态、知识水平和认知能力；“转化发展”即变学生厌学为爱学，变不会学为会学，变无所作为为积极进取，求得每个学生学习数学的最佳心理状态。

三个原则：

1.智力因素与非智力因素相结合原则。

2.同步教学与异步教学相结合原则。即在教学中，对全体学生的行动，提出统一要求和目标的同时，正确估计出学生发展水平和潜在发展可能性，根据教材内容合理设置阶梯，将学生分成不同阶梯类型，在自学、听讲、讨论、答问与作业中提出不同的要求，使每个学生在班级集体中相对独立地得到发展。

3.学生心理认识规律与知识形成发展规律相结合原则。即遵循认识论与实践论的基本原理，将知识内容进行弹性处理，适应不同层次的学生和每个学生的不同的认识阶段。将新教材的弹性和学生的个性差异融于教法之中。

激励式阶梯教学法的基本作法包括四个方面。

一、定好起跑线

先向学生宣传激励式阶梯教学法的目的。使每个学生真正认识到学习成绩的差异是客观存在的，划分梯级的目的是为了划定每个学生现有的最近发展区，因材施教，最终缩小差异，达到班级整体优化。之后，公布学生双基考查成绩，学生根据自己的实际申报A、B、C三个学习小组。教师宣布备组课堂学习和课外学习的不同标准和要求：C组学生在教师与同学的帮助下完成学习，达到教材的基本要求，完成练习题以及A组习题；B组学生在教师的启发下，达到教材基本要求，独立完成练习题、A组习题及部分B组习题；A组学生独立达到基本要求，主动学习“读一读”、“想一想”、“做一做”等知识拓广性内容，在完成A、B组习题中总结归纳解题思想和方法，同时帮助B、C组学生完成学习任务，共同进步。

二、分阶梯授课

1.备课设阶梯

备课时，教师认真研究教材，抓住问题的本质，了解知识的发生、发展、形成过程，设置合理的认知阶梯：形象记忆性内容设为第一梯级，保证C组学生“吃得了”；抽象理解性内容为第二个阶梯，使B组学生“吃得好”；知识扩展性内容为第三个梯级，满足A组学生“吃得饱”。例如，初二“同类二次根式定义”教学的三个梯级为：（1）实例引入同类二次根式定义，举正反例反复理解；（2）定义应用，充分理解“化简后，被开方数相同的二次根式”，并举几组不是最简二次根式的例子进行理解；（3）定义的拓广，从同类二次根式定义中发现一般同类根式的定义（新教材正文不做要求）。

安排作业时，教师可将课外习题分为以课外习题集和教材B组习题为主的超基本题；以A组习题为主的基本题；以练习题和大部分A组习题为主的起码题，以此来分别满足A、B、C三个学习小组课外作业的要求，把教材以及与教材配套的习题全部落到实处。

2.讲课沿阶梯

激励式阶梯教学法在遵循由浅入深，由易到难的一般讲课规律的基础上，在知识和时间的安排上做了较大的改进。就新授课而言，三个阶梯既独立成段，又前后连贯，以便三个梯级的学生都明白自己在该梯级学习中所扮演的角色，并对思维的发展起定向作用。

在时间的安排上，第一、二个阶梯的授课时间要得到充分保证，一般25至30分钟。这样能保证B、C组学生听懂吃透。第三个阶梯只需点到为止，一般5分钟左右，使A组学生学有余味，即下有界（使每个学生都掌握最基本的内容），上无穷（定向启发，课外发展）。

另外，课堂练习能异于常规教学。各个学习小组的练习内容和标准应有所不同。既要明确不同梯级学生回答相应梯级的问题，又要激励低组学生回答高组问题，完成高组的任务。教师还可将重点内容设置几个有梯度的问题，交给学生讨论，以求自己获取知识。

三、分梯级评估

成功感是人们顺利完成一项工作的重要因素。学习也是如此。在以上分级授课的基础上，学生顺利完成了本梯级的学习任务，而且经常超级答问和超级完成作业，这时，教师应进一步培养其信心，改革考查方法，让学生得到满意的分数。

四、激励跨梯

学生分级达标后，能力得到了发展和提高，基础得到了巩固，部分学生跨梯条件日趋成熟；老师应在授课中有意识地创造跨梯条件（如超级提问，超级作业），引导他们向上一级台阶过渡。同时，鼓励学生自觉申报跨梯。对部分不能升级，以及个别由于骄傲而退步须降级的学生，教师做好思想教育工作后，采取保级和降级措施。这种定期升级教育活动，一期一般进行两次，对个别超速发展的学生，可随时升级。调级后，老师订出新的目标（如各组的最低分数），使学生有新的奋斗目标。

梯度下降法的基本原理篇2

防水卷材选用原有设计要求防水卷材采用2厚AU3防水卷材两道，细石砼C20一道50mm厚作为保护层。此设计防水卷材施工工序多、工期长、工程造价成本大、而AU3防水卷材本身寿命不够好、防水效果也不太理响，同时由于本工程是当地的保障房项目，工期紧，建设单位想提前竣工，要求施工单位寻找新型的防水卷材，发现3mm厚CPS反应粘结型湿铺防水卷材符合工程要求，工序简单、工期短、无需细石混凝土保护层大大减少工程造价。

粘接原理：CPS反应粘结型湿铺防水卷材在改性胶料中加入改性剂“M”，使防水卷材与基面发生化学交联和物理卯榫的协同作用，在防水卷材与混凝土之间形成“互穿网络式”界面结构，从而达到结合紧密、牢固、不可逆的“皮肤式”防水结构层。

2、应用特点：

2.1对基层要求低，不受天气及基层潮湿影响，雨季施工及赶工期工程有其独特的优势。

2.2用水泥素浆粘贴，可在潮湿基面施工，基面平整度要求较低，能配合赶工期。

2.3防水材料在工厂机械成型，厚度均衡，质量稳定。

2.4柔性卷材底面与膏状水泥素浆能充分接触，通过与水泥素浆固化反应及吸附，达到“皮肤式”满粘效果，具有粘结牢固，避免漏水窜水。防水质量可靠，维护简便，满足不同气候及不同防水等级的防水工程。

2.5具有延伸率高，弹性好的特点，有蠕变抗裂功能，对基层伸缩或开裂变形的适应性强，不易开裂漏水。

2.6地下室地板采用预铺反粘法施工，防水性能不受地板结构沉降影响，有效地防止地下水渗入。可不做防水保护层，且，单层满足国家规范，经济性价比高。

2.7浇筑混凝土时的水泥浆与卷材粘结层特殊的高分子聚合物湿固化反应粘结。粘结强度随混凝土抗压强度增大而增大，混凝土达到初凝时防水卷材的粘结层已与混凝土面层完全湿固化反应溶合成为新的防水层。

2.8地下室底板做垫层、侧立墙、顶板时原浆抹平可以不用做砂浆找平层直接铺贴防水层

2.9可解决传统防水卷材与结构混凝土之间不粘结而造成的窜水问题，从而从根本上提高了防水的可靠度。

2.10材料服帖性好适用于各种施工条件复杂，基坑、桩头、正反梁多的结构。

2.11材料性价比高：单层厚度即可满足国家规范要求。3、适用范围。材料与基面之间，粘结相容性好（实现满粘效果，不串水），施工环境要求低（可以湿作业，适合赶工期），防水质量可靠。适用于工业及民用建筑的屋面及外墙防水，各类地下工程的防水抗渗，如地下室、人防工程、地铁等防水工程，沿海地区有海水腐蚀和较大结构变形的防水防腐，性价比高，适宜赶工期。

施工工艺

工艺流程：施工准备―清理清扫、湿润基层―定位、弹线―刮涂四合一水泥浆粘结胶―节点加强处理―大面积铺防水卷材―提浆、排气―揭除CPS防水卷材上表面隔离膜，必要时在卷材表面撒水泥粉―自检―质量验收。

施工关键部位处理

电梯井、集水井防水卷材做法。由于电梯井与集水井标高较低，相对于基础底板面低1.2m到1.6m，而本工程地处C标，相对于A、B标而言，地势相对较高，在A标的有一条小河，地势较低，因此，C标的地下水可以流向B标到A标，最后流向河流，而大大减少抽水台班。而电梯井与集水井地势较低，采用自然排水，若地下室的排水沟底标高低于电梯井、集水井，造成施工成本过高，所以，在施工过程中，排水沟的沟底标高高于电梯井、集水井，造成电梯井与集水井在施工过程中不可避免会有地下水，如何处理这一问题成为施工的一大难点。经过多方研究，采用简易降水法施工。

首先，在电梯井与集水井中间挖一直径500mm，深500mm的集水坑，在集水坑的中间放入直径300mm的水泥管，在管底与周围放入碎石，以让水流入集水坑。在电梯井与集水井四周有地下水渗出的地方，用砖做成地下暗沟（视水流的大小，暗沟内径高、宽各50~100mm即可），以让水流入集水坑。当集水坑实行不间断抽水时，可浇注电梯井与集水井的垫层（除集水坑外），这样可以确保电梯井与集水井垫层不渗水。垫层达到一定强度后，即可铺贴防水卷材。由于本工程电梯井、集水井底板厚1.2米深，在浇筑混凝土之前，在电梯井与集水井的基础再挖一深度比电梯井、集水井深的降水井（除深度外做法可同上集水坑）进行抽水，以达到降低地下水的目的。抽水的同时可浇筑集水坑处混凝土垫层（此混凝土与基础底板混凝土相同，以利于施工方便），紧接着铺贴防水卷材两道，再连着浇筑底板混凝土。

后浇带处理。底板后浇带，只需多铺一道CPS反应粘结型湿铺防水卷材即可。由于施工现场场地较小，而地下室剪力墙处沉降后浇带又要等到主体封顶时，才可以浇筑，施工现场要求先进行土方回填有利于工程施工。因此，剪力墙处后浇带防水处理也成为一大难点。

土方回填时，在后浇带处砌240厚砖模，后浇带各留200mm空隙，以作为以后浇注混凝土时，确保混凝土防水质量。由于砖模与剪力墙的沉降以及温度伸缩不一，在两者的接缝处做成圆弧形，卷材第一道加强层宽出砖与剪力墙交接处各200mm，接缝处100mm空铺，以利于不均匀沉降及温度伸缩。第二道再用水泥浆铺贴过去。以此克服，两者的不均匀沉降与温度伸缩问题。

卷材水平与垂直交接。在地下室底板砌砖模240mm高，240mm厚，若砖模过高，施工成本加大；不砌砖模，防水卷材易受损，因此只砌240mm高，在砖模内侧做粉刷，砖与底板交接处做成圆弧形，CPS反应粘结型湿铺防水卷材铺贴两道即可。

施工注意事项

CPS反应粘结型湿铺防水卷材在卷材收口处应临时密封（可用胶带或者水泥砂浆密封），以防止立墙收头处水份过快散失。

相邻两排卷材的短边接头应相互错开300mm幅宽以上，以免多层重叠而使卷材粘贴不平服。

CPS反应粘结型湿铺防水卷材采用冷作业施工，材料进入工作面后不得以任何形式明火，如有用电焊产生火星等，则焊接处卷材面需设临时保护措施。

卷材铺好后，由于本工程没有做混凝土保护层，在塔吊吊运钢筋等物体时，需在卷材上铺设木板，以防卷材被损坏。

钢筋在绑扎过程中，要本着轻放的原则，不能在防水层上拖动，以避免对防水层的破坏。如果钢筋移动需要使用撬棍时应在其下设木垫板临时保护，以尽量避免破坏防水卷材。

如果发现防水卷材被破坏，需及时请专业人员进行修补。任何一个破损点出现，只需要剪切一小块同质卷材粘铺其上即可，其边沿至少大于破洞边沿用100mm，且周围剪成圆角。

在钢筋马凳筋、保护层垫块下，增设CPS反应粘结型湿铺防水卷材片。

梯度下降法的基本原理篇3

关键词：自动扶梯、加热系统、CAN总线、分布式、智能控制、实时监控

中图分类号：O532+.2文献标识码：A文章编号：

前言

随着城市地铁，火车站，过街天桥，露天商业广场建设的高速发展，室外型自动扶梯的需求量也与日俱增。一般室外型自动扶梯都要求安装加热系统，加热系统可使扶梯的零部件温度加热到可以使用的温度，保证扶梯的正常运行。加热系统的好坏直接关系到室外自动扶梯的安全运行，采用温控柜的集中控制系统存在诸多缺陷与不足，而基于CAN总线的分布式控制系统能实现对加热装置的实时监控与智能控制，极大地保证了扶梯的安全与正常运行。

一，目前自动扶梯加热系统的组成与控制原理

室外型自动扶梯所配置的加热器的功率是非常大的，一般由客户提供独立的加热电源。加热系统中包含的加热装置主要有以下几种：

机房加热装置：当机房温度低于4摄氏度就应增加机房加热器，对曳引机、控制柜以及接线盒加热防止冷凝。

梳齿板、梯级加热装置：在室外型自动扶梯的梳齿板、梯级下方应装有加热器，防止雨雪天气下落到梳齿板、梯级上的雨雪产生打滑不便于乘客的安全乘坐。

扶手带加热装置：在室外型自动扶梯的扶手带下方的扶手支架内应加装加热器，防止寒冷天气下扶手带变僵硬，否则不仅需要扶手驱动系统提供较大的驱动力而且也大大降低扶手带的使用寿命。

自动扶梯各个加热装置分布在扶梯的不同位置，而目前的加热控制系统主要是通过温控柜读取置于上下平层的温度信息来集中控制所有加热装置的启动与关闭。其控制原理如图1所示：

图1传统加热系统控制原理

很显然，这种集中控制方式存在许多缺陷和不足：

温度传感器只放置在靠近上下平层的位置，桁架中段的温度无法精确测量，有可能出现高温烧坏梯级或者低温凝结的情况。

自动扶梯在开启前需手动旁路温度感应器加热到可以使用的温度才能启动扶梯。

所有加热器的通断都是同步进行的，而且加热时间长，降低了接触器和加热器的使用寿命，并且造成很高的能源浪费。

由于加热装置都置于扶梯内部，无法实时监测到各加热部件的运行状况。

二，基于CAN总线的自动扶梯加热系统的控制原理

鉴于目前自动扶梯加热系统存在的诸多缺陷，需要探讨一种全新的控制方式。随着现场总线控制系统（FCS）的飞速发展以及CAN总线（ControlAreaNetwork）在电梯行业的广泛应用，如果将单台或者多台扶梯的各类型加热装置通过CAN总线联系起来就能达到智能控制与实时监控，可很好地解决目前加热系统的不足，其控制原理如图2所示：

图2基于CAN总线的加热系统控制原理

基于CAN总线的加热系统通过在各个加热装置上加装一个CAN节点，而这些CAN节点则挂接在同一CAN-bus上实现物理互连，通过CAN协议实现相互间的通信与控制。CAN支持多主工作方式，网络上任何节点均可在任意时刻主动向其它节点发送信息，支持点对点、一点对多点和全局广播方式接收/发送数据。它采用总线仲裁技术，当出现几个节点同时在网络上传输信息时，优先级高的节点可继续传输数据，而优先级低的节点则主动停止发送，从而避免了总线冲突。

CAN协议是建立在国际标准组织的开放系统互连模型基础上的，其模型结构只有3层，只取OSI底层的物理层、数据链路层和顶上层的应用层。其信号传输介质为双绞线，通信速率最高可达1Mbps，直接传输距离最远可达10km，可挂接设备最多可达110个。当信号传输距离达到10km时，CAN-bus仍可提供5Kbps的数据传输速率。CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能以切断该节点与总线的联系，使总线上的其它节点及其通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。

三，CAN节点的设计

CAN-bus总线一般为差分信号传输方式，采用双绞线作为物理层，只需要有2根线作为差分信号线（CAN_H、CAN_L）。为了确定接收端的线路压降，避免信号反射，在总线两端需要连接终端电阻。

如图3所示，CAN节点主要由主控制器、CAN控制器、CAN收发器（驱动器）、测温元件、输出控制单元等组成。

图3CAN节点的设计

主控制器是整个节点的控制中心，CAN节点的主控制器一般选用单片机，通过访问CAN控制器来实现对CAN总线的访问，控制具体功能单元实现温度测量或输出控制加热装置的启动与关闭功能。

CAN控制器实现CAN协议的数据链路层和物理层功能，对外具有与主控制器和总线收发器的接口。通过对其编程，主控制器可以设置它的工作方式，控制它的工作状态，进行数据的发送和接收，把应用层建立在它的基础上。(注：当主控制器中具有CAN协议控制部件时，则不需要独立的CAN控制器)

CAN收发器提供CAN控制器与物理总线之间的接口，总线收发器的性能决定了总线接口、总线终端、总线长度和节点数，是影响整个总线网络通信性能的关键因素之一。

基于CAN总线的自动扶梯加热系统运用分布式的CAN总线，通过CAN节点将各个加热装置整合在同一个网络中，另外通过CAN转RS232接口可轻易实现与个人计算机的相互连接与通信。这样计算机除了可以实时监控每个加热装置的运行状态以及其周围的环境温度信息；还可通过预先设定的算法，以点对点、一点对多点或全局广播方式对每个独立的加热装置发送开启与关闭的命令，达到既满足自动扶梯正常运行所需要的温度，又实现了智能控制与降低能源浪费的目的。

结束语

基于CAN总线的自动扶梯加热系统将每个CAN节点与计算机实现联网来实现对各加热部件的实时监控与独立的控制，更大程度地保证了室外环境条件下自动扶梯的安全与正常运行，而且通过智能的控制手段可降低加热装置的能源浪费，具有良好的社会推广价值和市场前景。

参考文献

梯度下降法的基本原理篇4

两条原理：其一，内部动力原理。即承认学生认识机能中的主观能动性，其中某一个性因素（如数学兴趣）发生变化，将引起其他部分及整体变化（产主学习数学的主动性）。其二，适应与转化发展原理。“适应”即教学应适应学生现有心理状态、知识水平和认知能力；“转化发展”即变学生厌学为爱学，变不会学为会学，变无所作为为积极进取，求得每个学生学习数学的最佳心理状态。

三个原则：

1.智力因素与非智力因素相结合原则。

2.同步教学与异步教学相结合原则。即在教学中，对全体学生的行动，提出统一要求和目标的同时，正确估计出学生发展水平和潜在发展可能性，根据教材内容合理设置阶梯，将学生分成不同阶梯类型，在自学、听讲、讨论、答问与作业中提出不同的要求，使每个学生在班级集体中相对独立地得到发展。

3.学生心理认识规律与知识形成发展规律相结合原则。即遵循认识论与实践论的基本原理，将知识内容进行弹性处理，适应不同层次的学生和每个学生的不同的认识阶段。将新教材的弹性和学生的个性差异融于教法之中。

激励式阶梯教学法的基本作法包括四个方面。

一、定好起跑线

先向学生宣传激励式阶梯教学法的目的。使每个学生真正认识到学习成绩的差异是客观存在的，划分梯级的目的是为了划定每个学生现有的最近发展区，因材施教，最终缩小差异，达到班级整体优化。之后，公布学生双基考查成绩，学生根据自己的实际申报A、B、C三个学习小组。教师宣布备组课堂学习和课外学习的不同标准和要求：C组学生在教师与同学的帮助下完成学习，达到教材的基本要求，完成练习题以及A组习题；B组学生在教师的启发下，达到教材基本要求，独立完成练习题、A组习题及部分B组习题；A组学生独立达到基本要求，主动学习“读一读”、“想一想”、“做一做”等知识拓广性内容，在完成A、B组习题中总结归纳解题思想和方法，同时帮助B、C组学生完成学习任务，共同进步。

二、分阶梯授课

1.备课设阶梯

备课时，教师认真研究教材，抓住问题的本质，了解知识的发生、发展、形成过程，设置合理的认知阶梯：形象记忆性内容设为第一梯级，保证C组学生“吃得了”；抽象理解性内容为第二个阶梯，使B组学生“吃得好”；知识扩展性内容为第三个梯级，满足A组学生“吃得饱”。例如，初二“同类二次根式定义”教学的三个梯级为：（1）实例引入同类二次根式定义，举正反例反复理解；（2）定义应用，充分理解“化简后，被开方数相同的二次根式”，并举几组不是最简二次根式的例子进行理解；（3）定义的拓广，从同类二次根式定义中发现一般同类根式的定义（新教材正文不做要求）。

安排作业时，教师可将课外习题分为以课外习题集和教材B组习题为主的超基本题；以A组习题为主的基本题；以练习题和大部分A组习题为主的起码题，以此来分别满足A、B、C三个学习小组课外作业的要求，把教材以及与教材配套的习题全部落到实处。

2.讲课沿阶梯

激励式阶梯教学法在遵循由浅入深，由易到难的一般讲课规律的基础上，在知识和时间的安排上做了较大的改进。就新授课而言，三个阶梯既独立成段，又前后连贯，以便三个梯级的学生都明白自己在该梯级学习中所扮演的角色，并对思维的发展起定向作用。

在时间的安排上，第一、二个阶梯的授课时间要得到充分保证，一般25至30分钟。这样能保证B、C组学生听懂吃透。第三个阶梯只需点到为止，一般5分钟左右，使A组学生学有余味，即下有界（使每个学生都掌握最基本的内容），上无穷（定向启发，课外发展）。

另外，课堂练习能异于常规教学。各个学习小组的练习内容和标准应有所不同。既要明确不同梯级学生回答相应梯级的问题，又要激励低组学生回答高组问题，完成高组的任务。教师还可将重点内容设置几个有梯度的问题，交给学生讨论，以求自己获取知识。

三、分梯级评估

成功感是人们顺利完成一项工作的重要因素。学习也是如此。在以上分级授课的基础上，学生顺利完成了本梯级的学习任务，而且经常超级答问和超级完成作业，这时，教师应进一步培养其信心，改革考查方法，让学生得到满意的分数。

梯度下降法的基本原理篇5

土地开发整理工程建设内容包括土地平整、灌溉与排水、田间道路、农田防护与生态环境保持四大工程措施，其中土地平整工程包括土地平整及梯田修筑等内容。随着土地开发整理项目在旱作农业区，特别是水土流失严重的黄土丘陵沟壑区和土石山区的深入展开，梯田建设已经成为发展旱作农业的突破性措施。在修筑梯田的过程中，常采用机械和人工相结合的办法，但由于实际操作方法不当，措施不力，会使原有土壤结构遭到破坏，大量的表土被埋压和损失，将会形成旱作农田“生、硬、冷、薄”的恶性土壤特征,并且导致平田整地土方量大，造成人力、物力、财力的浪费。梯田一般修筑于宁夏黄土丘陵沟壑区和土石山区地面坡度大于2°的坡地。坡地改为梯田后，可改善土壤的水分和养分，大大减少径流速度，增加降水的入渗时间，梯田的田埂可以拦蓄土壤吸收不了的雨水.据测定每667m2梯田可以拦蓄地表径流15m3～50m3，一次可拦蓄100mm大小的暴雨泾流。修整好的梯田一般比坡地增产20%以上。因此，在黄土丘陵沟壑区和土石山区应根据地面坡度、土壤质地、土层厚度的差异，因地制宜修筑不同类型的梯田。

1梯田的分类

根据断面形式不同，梯田可分为水平梯田、坡式梯田、隔坡梯田、反坡梯田、复式埂坎梯田、削坡复式梯田6种。主要以前3种为主。a）水平梯田：沿等高线把田面修成水平的阶梯农田，(1)，是最常见，也是保水、保土、增产效果最好的一种。b）坡式梯田：在坡上隔一定距离（20～30m）沿等高线修筑田埂，埂内地表不加平整，仍保留原有坡度，利用田埂蓄水保土，也是坡耕地向水平梯田发展的一种过渡形式，(2)。c）隔坡梯田：水平梯田和自然坡地沿山坡相间分布，即上一阶梯田与下一阶梯田之间保留一定宽度的原山坡地，此坡地可作为下一级水平梯田的集水区。水平梯田上种作物，坡地上种草防蚀、集水、割草沤肥或饲养牲畜。水平梯田和坡地两带宽度比一般为1∶1～3∶1（干旱地区取大值），(3)。d）反坡梯田：梯田田面坡向与山坡方向相反，修成外高内低，约有3°～5°的反坡，这种梯田具有较强的蓄水、保土和保肥能力，但用工多。e）复式埂坎梯田：为便于机械施工与耕作，增加梯田宽度，田坎也随之增高，但较高的田坎不仅修筑费用高且易滑塌，可以采用下陡上缓的复式梯田，下部切土部分为硬埂，上部填土部分为软埂，f）削坡复式梯田：即水平梯田与削减原地面坡度的缓坡田面相结合的复式断面梯田，也称为“集流梯田”，其田坎低，工作量小，修筑速度快，抗旱能力强，增产显著。根据埂坎修筑材料不同，梯田分土坎梯田与石坎梯田。土石山区一般多用石坎梯田，黄土丘陵沟壑区多用土坎梯田。

2梯田类型的选用

梯田类型的选择，主要以地形、坡度而定，另外还需考虑土壤质地、雨量大小、水源状况、距村庄的距离、机耕难易程度等因素。应本着投资少、省劳力和效益大的原则进行选择。根据宁夏水利厅编制的《宁夏回族自治区小流域水土流失综合防治工程技术标准汇编》（DB64/T242-2000），梯田类型选用的主要依据：(1)多年平均降水量大于400mm、土层深厚、地少人多的地区，尽可能一次性修成水平梯田。(2)多年平均降水量300～400mm、地多人少的地区，宜修成隔坡梯田。(3)多年平均降水量小于300mm的地区，一般不宜建设梯田。(4)耕地土层较薄或土石山区，应先钻孔勘探其土层厚度，然后根据土层厚度选择适宜的梯田型式。

3梯田规划和设计

3.1梯田规划

3.1.1规划原则a)梯田规划包括梯田、道路、林网、引排洪设施等，必须统一规划、合理布设、同步实施，并有利于机耕或灌溉，有利于防洪安全和稳定，省地、省工、便于耕作。b）梯田应在15°以下的坡耕地上修筑，人口密度大于150人/km2的地区，经县级以上人民政府批准可以适当放宽，但不得超过20°。20°以上的坡地禁止开垦种植农作物，已种植的应逐步退耕还林还牧。c）梯田应根据地形沿等高线布设，大弯就势，小弯取直，宽适当，长不限，以便利耕作。d）梯田建设应坚持先近后远、先易后难、先缓后陡的原则，并尽可能做到集中连片，与其它措施相结合。e）梯田总体布局上既要有产流区（梯田的客水）又要合理分配到汇流区（梯田的田块），严禁不管地面坡度和人口的分布，从山头修到坡脚的做法。f）梯田尽量与水保治沟骨干工程、塘坝、井窖等水源工程结合。有条件的逐步完善小型水利配套，发展节水灌溉，实现梯田改小片水地（“梯改水”）目标。

3.1.2梯田规划a)田块长度应随地形而定，为防止田块长度径流集中冲刷，沿纵向每隔30～50m应修横向软埝，软埝应低于田埂。b）田间纵向坡度不大于1/200，田面高差应小于30cm。c）机修梯田应留1∶0.5～1∶0.75的田坎，在埂与坎之间的软埂上种植经济林。d)田埂采用梯形断面，人工修筑，顶宽40cm，内外坡1∶1，埂高以安全拦蓄集水区设计暴雨径流为标准，外侧不得大于1∶0.5或者出现倒坡现象。e）田面宽度，应根据地面坡度、降水量、土层厚度等因素，按照坡度缓田面宽、坡度陡田面窄的原则确定。f）在黄土丘陵沟壑区，原地面坡度在5°以下的梯田田面宽：机修梯田不应小于16m，人修梯田不应小于14m；5°～15°梯田田面宽：机修梯田不应小于12m，人修梯田不应小于10m；地面坡度大于15°梯田田面宽：机修梯田不应小于10m，人修梯田不应小于8m。g）在土石山区，地面坡度大于15°且土层厚度小于1m时，田面宽度不应小于5m。

3.2梯田设计

3.2.1设计原则梯田设计主要指对梯田断面的设计，包括确定梯田的田面宽度和田坎高度。地面坡度越陡，田面宽度越小，相应的田坎高度越大；田面过窄，不便耕作，田坎蒸发面比例加大，不利增产；田面过宽，挖填量大，造成人力、物力、时间浪费，同时田坎过高不易稳定，田坎过缓，占地多。因此，梯田设计应以耕作方便、田坎稳定、少占耕地为原则。3.2.2梯田设计(1)水平梯田断面设计水平梯田田面应比道路低30cm以上，土层厚度不小于60cm，耕作层厚度不小于25cm。田面30～50cm深以内没有石块、石砾。梯田田坎设计要安全稳定，占地少，用工省，因地制宜选用田坎材料。土质粘着力愈小或田坎愈高，田坎外侧应愈缓，田坎稳定性应按土力学方法进行计算。(2)坡式梯田设计坡式梯田是在坡地上作土埂以蓄水保土。每两条沟埂之间的斜坡田面应有足够的宽度，以满足耕作的需要。根据地面坡度情况，一般是地面坡度越陡，沟埂间距越小；地面坡度越缓，沟埂间距越大。根据地区降雨情况，一般是雨量和强度大的地区沟埂间距应小些，雨量和强度小的地区沟埂间距应大些。根据土质情况，一般是土壤颗粒中含沙粒较多、渗透性较强的，沟埂间距应大些；土质粘重、渗透性较差的，沟埂间距应小些。根据以上几方面不同条件，经综合分析确定沟埂间距。在3°以下的坡地上，一般间距为20～30m或40～50m；在7°～15°之间的坡地上，一般间距为8～16m。沟埂的基本形式应采取埂在上、沟在下，从埂下方开沟取土，在沟上方筑埂，以有利于通过逐年加高土埂，使田面坡度不断减缓，最终变成水平梯田。埂顶宽30～40cm，沟底到埂顶相对高度1m左右（挖填各0.5m），沟底宽40cm左右，埂的外坡与沟的上沿坡一般1∶2左右，埂的内坡与沟的下沿坡一般1∶1左右。(3)隔坡梯田设计隔坡宽度按公式L=M+B，M=η计算。式中：B—水平段（承流面）田面宽（m）；η—隔坡比，即产流面积与承流面积之比。经验值选2～4，年降雨量小于350mm的干旱地区大于4。隔坡梯田水平段田埂高h，以拦蓄隔坡面及水平段田面的设计频率降雨径流为标准。按式h=（1+η）（h24p-f）/1000+h计算。式中：h24p—设计频率24小时降雨量（mm）；η—降雨时段内土壤入渗雨量（mm）；h—田埂蓄水超高，一般采用30～50cm；h的经验值50～70cm。

4梯田修筑

坡地修筑梯田是一项多工序的施工作业，同时，还因各地的土质、地形等自然条件不同，要求修筑梯田的规格也不同。目前，修筑方法有人工修梯田和机修梯田两种方式。

4.1人工修梯田施工工序大致是：保留表土、修筑田坎和修平田面三道工序。

4.1.1保留表土为了保证新修梯田当年增产，要严格保留表土。坡面耕作层（即表土）土壤比较肥沃，结构良好，透气蓄水保肥性能较高，适宜作物生长。因此，修梯田时应保留耕作层土壤，采取“里切外垫，生土搬家，死土深翻，活土还原”的方法。一般有3种方法：①表土中间堆置法适用于10°以下，田面宽15～20m的情况，先将田面表土堆置在田面中部不挖不填位置上，从上方挖土填平下方，然后将中部堆置的表土均匀铺在田面上。②表土逐行置换法适用于5°以下的缓坡地，地面均整，田面宽30m以上的情况。先将田面中部2m宽修平，然后将其上下两侧各1m宽表土取来铺上，挖上侧1m宽，填下侧1m宽，将平台扩大为4m，再向上下两侧各发展1m。每取1m宽表土，就向新修平面1m铺上表土，边挖、边运、边填、边还原，既省工质量又能保证（图4）。③表土逐台下移法适用于坡度较陡（15°以上）田面较窄（10m以下）的情况。梯田一般由下而上，逐台修建，先将最下一台修平，不保留表土，将第二台表土取下，铺在第一台；再把第二台修平，将第三台表土取下铺在第二台，如此逐台向上修，表土逐渐向下移，能比较全面保留表土。

4.1.2修筑坎埂一要清理埂基，二要分层夯实。埂基宽度不小于1m，修筑时土壤含水量在15%～20%之间，每次铺土厚10cm左右，夯实后的干容重应不低于1.2吨/m3～1.3吨/m3。埂坎的外坡用铁锨拍实拍光，也可用椽子或木板夹土夯实，较坚固耐久。

4.1.3修平田面这是梯田施工的主要工序。因田面宽度和运土距离不同有两种不同的施工方法：坡面坡度较陡，梯田田面较窄（10m以下）时，田坎基本顺等高线布设。没有远距离运土，修平田面，一般不用架子车。施工时先从埂坎下方挖土，用铁锨向上翻土培埂填膛。到埂坎高约2m时，则从田面上方取土，用铁锨向下翻土填膛，把地修平。田面宽度10m以上（缓坡梯田可达30m）时，需顺田坎方向远距离运土，修平田面时需用架子车。由于田面的填方部分是由虚土填成，修平以后经过一段时间还要发生沉陷，沉陷深度一般为填方厚度的10%左右。因而，需将田边填得比水平面高10～20cm，形成宽1～2m的倒坡，预留沉陷量，等土体沉实后才能保证田面水平。

4.2机修梯田机修梯田必须保证施工机具能够进入耕作区内每个田块，并能较方便地进行施工和耕作，尽量避免远距离调运土方，提高机修工效。机修梯田包括推土机修梯田，机引犁修梯田和铲刨机修梯田。由于各种机械性能的差异，使得修筑梯田的方法各异。不规整地形宜采用推土机等正向运土机具施工，规则地形宜采用机引犁、铲刨机等侧向运土机具施工，工效较高。

梯度下降法的基本原理篇6

[关键词]现代；电梯群；控制系统；人工智能化

中图分类号：TU857文献标识码：A

一、前言

在电梯群中使用人工智能化技术对电梯进行有效的控制，提高了电梯的运行速率，为人们的快捷出行提供了方便，通过智能控制提高了电梯的运行效率。

二、电梯去控制的含义

所谓电梯群控，就是将原先的多部电梯独立控制改为一个系统统筹协调控制，这样在很大程度上提高了运行效率、增强了用户体验。假如某用户在五楼请求上楼，他面前有两部电梯，一部正在从二楼向上运行，另一部正在从八楼向下运行，如果他先看到的是后一部，并且按下上楼键，之后发现另一部正在上楼且快要到五楼了，这时他又在这部电梯按下上楼键，随后乘该电梯上楼，若干分钟后最初的那部电梯来到五楼响应之前的上楼请求，但是实际上五楼可能已经不再有上楼请求了，那么这就是资源的浪费，造成了该电梯效率的降低；如果该用户只看到了后一部电梯并且只按下该电梯的上楼键，那么他要等该电梯先执行完下楼任务再回来送他上楼，而另一部电梯可能已经从他面前上去，这对该用户来说浪费了时间，对电梯来说浪费了资源，多执行了一次任务。由此可见电梯群控系统的设计研发是很有意义的，不仅减少了资源的浪费、提高了电梯运行效率，而且在服务质量、用户体验度上也得到了提升。人工智能是在经济发展迅速的时代大背景下产生的新技术。它研究了自然科学和社会科学，所涉及的知识面非常广。人工智能技术自然离不开计算机技术的大力支持，大部分的人工智能技术都是以计算机编程为基础实现的。人工智能其实也就是采取一定的计算机编程来做到模仿人的目的，其主要的模仿对象有信息的收集、人的判断能力、数字图像的识别和一些相对来说较为简单的反应等，以这种人工智能技术来代替人类的智慧，就目前来说，主要的人工智能领域包括图像语言识别、自然语言处理、机器人，以及一些较为简单的专家系统等。在这些众多的领域当中，我们可以用在电气自动化控制当中的主要就是专家系统，专家系统应用在电气自动化控制系统当中不仅

三、电梯群控制系统组成及原理分析

通常,电梯群控系统是指对由3部或3部以上电梯组成的电梯群进行派梯控制.由于调度的动态性、随机性和非线性的存在,给轿厢的调度和电梯间的协作带来很大的难度.合理的派梯方案,对降低乘客候梯焦躁度、提高乘客乘梯舒适度以及节约电梯运行能耗具有重要的意义.从系统架构的角度来说,电梯群控系统一般由呼梯登记模块、优化调度模块及运行管理模块3大部分构成,当任意模块运行出现异常时,都将触发电梯连锁自保装置,从而达到保护乘梯人员安全的目的.电梯群控系统基本运行原理框架如图1所示.

图1电梯群控运行框架图

从系统真实硬件组成角度来说,电梯系统由机房、井道底坑、层站及轿厢4部分组成.为了提高电梯群控系统研究的实用性,电梯的微缩模型,使用了PLC、传感器、变频调速器、交直流电机控制等技术,具有轿厢升降、自动平层、自动开关门、顺向响应轿厢内外呼梯信号、直驶、安全运行保护等功能.同时也可与上位机通信实现组态控制。

四、电梯群控制系统使用人工智能化技术

目前,应用智能控制方法进行群控系统研究的途径有很多,最主要的思路是依据客流的分布将电梯群分成若干运行模型.在派梯阶段,结合不同运行模型的特点,使用相关优化算法来获得满意的派梯方案.近些年来,已有大量文献从不同角度对电梯群控系统进行了相关研究,并取得了丰硕的成果.HirasawaK等用遗传网络的方法,建立了一个双层电梯控制系统.JamaludinJ等提出了一种带有自适应机制的模糊逻辑群电梯群控调度算法,降低了乘客等待和乘梯的时间.对多轿厢电梯群控系统,ValdivielsoA等根据不同交通流状况识别出不同的客流模型,得到最佳的电梯调度和抗干扰方案.ZhangJl等针对不同的电梯运行模式,在降低电梯运行能耗方面做了重点研究.大连理工大学的杨祯山对电梯群控系统最新发展概况做了综述,并详细分析了电梯群控系统研究中的控制算法等相关问题,指出多种新型智能控制手段的融合使用是今后电梯群控研究的重要方向之一.不过,已有的文献研究中难免也存在一些不足,如电梯运行模型划分不精确、评价群控算法性能的电梯动态指标不易计算,以及电梯运行模型与相应控制策略的切换机制不完善等等

五、人工智能化技术应用

在人工智能发展之前，各种数学方法、模型、算法早已成熟的应用到了电梯群控问题上，主要是数据统计分析等方法，但是随着科技的进步，传统统计分析的不足也日益体现，人工智能的优势得到了发展，智能控制已经应用在许多复杂的控制领域上，在电梯控制领域同样也得到了极大的应用，目前人工智能在电梯控制领域主要有以下一些控制调度方法：

1、基于专家系统的电梯调度方法。由于电梯控制调度系统是一个非常复杂、非线性、不确定的实时系统，因此传统的数学模型以及设计方法已经无法满足，而运用领域知识及长期积累的统计分析经验进而形成一个专家系统则可以大大解决这方面的不足。专家系统是人工智能的产物，具有高度的智能性，可以利用所存储的专家知识、领域知识、经验规则等进行启发式推理，可以说是从完全不同的一个思路解决电梯调度、群控问题。当然专家系统的产生、形成本身也是一个复杂、困难的事情，因为专家知识、领域知识尤其是经验都是需要长期积累，而且必须是准确可靠的规则才可以写进专家系统的知识库，因此专家系统对知识库的依赖也是非常严重的。日本电机公司曾推出的AI-2100系列就属于这一类。

2、基于模糊模型的电梯调度方法。模糊模型是一种专门用来解决不完全信息系统的人工智能方法，而电梯调度群控正是属于这种系统。模糊控制具有较强的鲁棒性，在解决复杂问题时并不需要依靠建立完整准确的模型，因此是非常适合用于解决电梯调度群控这样复杂、模糊、随机的问题。但它与专家系统都存在一个共同的问题难以解决，即规则、知识等启发信息的获得存在一定难度，这些启发信息都必须要经过长期的积累才能得到确定可靠的知识与规则。日本三菱公司曾经将此方法用于解决电梯群控问题，虽然取得了一定的可用性，但由于严重依赖知识库，规则难于更新，不具有学习启发能力，所以并未得到良好的应用效果。

3、基于遗传算法的电梯调度方法。遗传算法同样是解决不确定、非线性、随机问题的良好方法之一，与模糊模型相比它的优势在于具有良好的自启发、自组织、自学习能力。但是它只能通过多轮迭代遗传形成一个可以接受的解空间，而不会产生真实意义上的最优解，因为获取最优解的成本很大，大到没有必要去获取最优解，实际上在很多情况下一个可接受的满意解已经可以满足我们的需要。但目前遗传算法在解决电梯群控调度问题上仍有其致命弱点，即其搜索迭代的效率无法满足电梯群控系统的高实时性要求。

4、基于神经网络的电梯调度方法。神经网络与遗传算法一样，具有良好的自启发、学习、自组织能力，此外它还可以逼近连续函数，相比遗传算法有一定的优势。但它也有自身的不足，它内部的信息是隐含的，还有就是神经网络结构及权值以及各神经元之间关联关系的设计都存在一定的难度，但它和模糊神经结合使用的话则会克服各自的弱点。

六、结束语

在当前科学技术发展的过程中，电梯群控制系统的人工智能化技术是最终的发展方向，通过人工智能化控制能提高电梯的运行效率，满足人们乘座电梯的各种需求，对电梯的运行实现人性化管理。

参考文献