控制新技术论文第1篇

关键词：伺服驱动技术，直线电机，可编程计算机控制器，运动控制

1引言

信息时代的高新技术流向传统产业，引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业，在这场新技术革命冲击下，产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变，微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合，促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。

随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。

在机电一体化技术迅速发展的同时，运动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术（FullClosedACServo）、直线电机驱动技术（LinearMotorDriving）、可编程序计算机控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和运动控制卡（MotionControllingBoard）等几项具有代表性的新技术。

2全闭环交流伺服驱动技术

在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中，交流伺服系统的应用越来越广泛，其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流，而且调试、使用十分简单，因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样，在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统，并充分发挥DSP的高速运算能力，自动完成整个伺服系统的增益调节，甚至可以跟踪负载变化，实时调节系统增益；有的驱动器还具有快速傅立叶变换（FFT）的功能，测算出设备的机械共振点，并通过陷波滤波方式消除机械共振。

一般情况下，这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式，即伺服电机上的编码器反馈既作速度环，也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度，应在最终的运动部分安装高精度的检测元件（如：光栅尺、光电编码器等），即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是：伺服系统只接受速度指令，完成速度环的控制，位置环的控制由上位控制器来完成（大多数全闭环的机床数控系统就是这样）。这样大大增加了上位控制器的难度，也限制了伺服系统的推广。目前，国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统，使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。

该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷，伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等)，作为位置环，而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙（如齿轮间隙、丝杠间隙等），补偿机械传动件的制造误差（如丝杠螺距误差等），实现真正的全闭环位置控制功能，获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成，无需增加上位控制器的负担，因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中，开始采用这种伺服系统。

3直线电机驱动技术

直线电机在机床进给伺服系统中的应用，近几年来已在世界机床行业得到重视，并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。

在机床进给系统中，采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩短为零，因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式，带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。

1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件（如丝杠等），使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。

2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差，减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。

3.动刚度高由于"直接驱动"，避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时也提高了其传动刚度。

4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车（时速可达500Km/h），所以用在机床进给驱动中，要满足其超高速切削的最大进个速度（要求达60～100M/min或更高）当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性，使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度，一般可达2～10g（g=9.8m/s2），而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1～0.5g。

5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。

6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。

7.效率高由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，传动效率大大提高。

直线传动电机的发展也越来越快，在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品，其中美国科尔摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统，它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动；德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。

4可编程计算机控制器技术

自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器（ProgrammingLogicalController，PLC）问世以来，PLC控制技术已走过了30年的发展历程，尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展，它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器（PCC）就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。

与传统的PLC相比较，PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小，这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期则与程序长短无关，而是由操作系统的循环周期决定。由此，它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来，满足了实时控制的要求。当然，这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求，任意修改。

基于这样的操作系统，PCC的应用程序由多任务模块构成，给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求，如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等，分别编制出控制程序模块（任务），这些模块既独立运行，数据间又保持一定的相互关联，这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后，可一同下载至PCC的CPU中，在多任务操作系统的调度管理下并行运行，共同实现项目的控制要求。

PCC在工业控制中强大的功能优势，体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS（分布式工业控制系统）技术互相融合的发展潮流，虽然这还是一项较为年轻的技术，但在其越来越多的应用领域中，它正日益显示出不可低估的发展潜力。

5运动控制卡

运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制单元。它的出现主要是因为：（1）为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求；（2）在各种工业设备（如包装机械、印刷机械等）、国防装备（如跟踪定位系统等）、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中，急需一个运动控制模块的硬件平台；（3）PC机在各种工业现场的广泛应用，也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。

运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。

这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行，运动控制卡也形成了一个独立的专门行业，具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现，如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。

控制新技术论文第2篇

关键词：伺服驱动技术，直线电机，可编程计算机控制器，运动控制

1引言

信息时代的高新技术流向传统产业，引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的机械工业，在这场新技术革命冲击下，产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变，微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合，促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。

随着计算机技术、电子电力技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化技术已越来越受到各方面的关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。

在机电一体化技术迅速发展的同时，运动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推出运动控制的新技术、新产品。本文主要介绍了全闭环交流伺服驱动技术（FullClosedACServo）、直线电机驱动技术（LinearMotorDriving）、可编程序计算机控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和运动控制卡（MotionControllingBoard）等几项具有代表性的新技术。

2全闭环交流伺服驱动技术

在一些定位精度或动态响应要求比较高的机电一体化产品中，交流伺服系统的应用越来越广泛，其中数字式交流伺服系统更符合数字化控制模式的潮流，而且调试、使用十分简单，因而被受青睐。这种伺服系统的驱动器采用了先进的数字信号处理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以对电机轴后端部的光电编码器进行位置采样，在驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环控制系统，并充分发挥DSP的高速运算能力，自动完成整个伺服系统的增益调节，甚至可以跟踪负载变化，实时调节系统增益；有的驱动器还具有快速傅立叶变换（FFT）的功能，测算出设备的机械共振点，并通过陷波滤波方式消除机械共振。

一般情况下，这种数字式交流伺服系统大多工作在半闭环的控制方式，即伺服电机上的编码器反馈既作速度环，也作位置环。这种控制方式对于传动链上的间隙及误差不能克服或补偿。为了获得更高的控制精度，应在最终的运动部分安装高精度的检测元件（如：光栅尺、光电编码器等），即实现全闭环控制。比较传统的全闭环控制方法是：伺服系统只接受速度指令，完成速度环的控制，位置环的控制由上位控制器来完成（大多数全闭环的机床数控系统就是这样）。这样大大增加了上位控制器的难度，也限制了伺服系统的推广。目前，国外已出现了一种更完善、可以实现更高精度的全闭环数字式伺服系统，使得高精度自动化设备的实现更为容易。其控制原理如图1所示。

该系统克服了上述半闭环控制系统的缺陷，伺服驱动器可以直接采样装在最后一级机械运动部件上的位置反馈元件(如光栅尺、磁栅尺、旋转编码器等)，作为位置环，而电机上的编码器反馈此时仅作为速度环。这样伺服系统就可以消除机械传动上存在的间隙（如齿轮间隙、丝杠间隙等），补偿机械传动件的制造误差（如丝杠螺距误差等），实现真正的全闭环位置控制功能，获得较高的定位精度。而且这种全闭环控制均由伺服驱动器来完成，无需增加上位控制器的负担，因而越来越多的行业在其自动化设备的改造和研制中，开始采用这种伺服系统。

3直线电机驱动技术

直线电机在机床进给伺服系统中的应用，近几年来已在世界机床行业得到重视，并在西欧工业发达地区掀起"直线电机热"。

在机床进给系统中，采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台（拖板）之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩短为零，因而这种传动方式又被称为"零传动"。正是由于这种"零传动"方式，带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。

1.高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的机械传动件（如丝杠等），使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。

2.精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差，减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。

3.动刚度高由于"直接驱动"，避免了启动、变速和换向时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时也提高了其传动刚度。

4.速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车（时速可达500Km/h），所以用在机床进给驱动中，要满足其超高速切削的最大进个速度（要求达60～100M/min或更高）当然是没有问题的。也由于上述"零传动"的高速响应性，使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度，一般可达2～10g（g=9.8m/s2），而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1～0.5g。5.行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。

6.运动动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。

7.效率高由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗，传动效率大大提高。

直线传动电机的发展也越来越快，在运动控制行业中倍受重视。在国外工业运动控制相对发达的国家已开始推广使用相应的产品，其中美国科尔摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直线电机和SERVOSTARCD系列数字伺服放大器构成一种典型的直线永磁伺服系统，它能提供很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度、较高的定位精度和平滑的无差运动；德国西门子公司、日本三井精机公司、台湾上银科技公司等也开始在其产品中应用直线电机。

4可编程计算机控制器技术

自20世纪60年代末美国第一台可编程序控制器（ProgrammingLogicalController，PLC）问世以来，PLC控制技术已走过了30年的发展历程，尤其是随着近代计算机技术和微电子技术的发展，它已在软硬件技术方面远远走出了当初的"顺序控制"的雏形阶段。可编程计算机控制器（PCC）就是代表这一发展趋势的新一代可编程控制器。

与传统的PLC相比较，PCC最大的特点在于它类似于大型计算机的分时多任务操作系统和多样化的应用软件的设计。传统的PLC大多采用单任务的时钟扫描或监控程序来处理程序本身的逻辑运算指令和外部的I/O通道的状态采集与刷新。这样处理方式直接导致了PLC的"控制速度"依赖于应用程序的大小，这一结果无疑是同I/O通道中高实时性的控制要求相违背的。PCC的系统软件完美地解决了这一问题，它采用分时多任务机制构筑其应用软件的运行平台，这样应用程序的运行周期则与程序长短无关，而是由操作系统的循环周期决定。由此，它将应用程序的扫描周期同外部的控制周期区别开来，满足了实时控制的要求。当然，这种控制周期可以在CPU运算能力允许的前提下，按照用户的实际要求，任意修改。

基于这样的操作系统，PCC的应用程序由多任务模块构成，给工程项目应用软件的开发带来很大的便利。因为这样可以方便地按照控制项目中各部分不同的功能要求，如运动控制、数据采集、报警、PID调节运算、通信控制等，分别编制出控制程序模块（任务），这些模块既独立运行，数据间又保持一定的相互关联，这些模块经过分步骤的独立编制和调试之后，可一同下载至PCC的CPU中，在多任务操作系统的调度管理下并行运行，共同实现项目的控制要求。

PCC在工业控制中强大的功能优势，体现了可编程控制器与工业控制计算机及DCS（分布式工业控制系统）技术互相融合的发展潮流，虽然这还是一项较为年轻的技术，但在其越来越多的应用领域中，它正日益显示出不可低估的发展潜力。

5运动控制卡

运动控制卡是一种基于工业PC机、用于各种运动控制场合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制单元。它的出现主要是因为：（1）为了满足新型数控系统的标准化、柔性、开放性等要求；（2）在各种工业设备（如包装机械、印刷机械等）、国防装备（如跟踪定位系统等）、智能医疗装置等设备的自动化控制系统研制和改造中，急需一个运动控制模块的硬件平台；（3）PC机在各种工业现场的广泛应用，也促使配备相应的控制卡以充分发挥PC机的强大功能。

运动控制卡通常采用专业运动控制芯片或高速DSP作为运动控制核心，大多用于控制步进电机或伺服电机。一般地，运动控制卡与PC机构成主从式控制结构：PC机负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（例如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、运动轨迹规划、控制指令的发送、外部信号的监控等等）；控制卡完成运动控制的所有细节（包括脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等等）。运动控制卡都配有开放的函数库供用户在DOS或Windows系统平台下自行开发、构造所需的控制系统。因而这种结构开放的运动控制卡能够广泛地应用于制造业中设备自动化的各个领域。

这种运动控制模式在国外自动化设备的控制系统中比较流行，运动控制卡也形成了一个独立的专门行业，具有代表性的产品有美国的PMAC、PARKER等运动控制卡。在国内相应的产品也已出现，如成都步进机电有限公司的DMC300系列卡已成功地应用于数控打孔机、汽车部件性能试验台等多种自动化设备上。

控制新技术论文第3篇

随着知识经济时代的到来，人力资源越来越受到企业管理者的重视，企业的核心竞争已从对物质资本的竞争演化为对人力资源的竞争。人力资源成本是企业特别是高新技术企业成本管理的一项重要指标。本文根据我国高新技术企业人力资源的特点，分析研究了我国高新技术企业人力资源成本的特点以及成本控制中的问题，并针对不同的成本内容提出了相应的控制策略。一、高新技术企业人力资源的特点高新技术企业具有高智力性、创新性，高投入、高成长、高回报性，机动性强和风险性高的特点，这些特点决定了高新技术企业有另一个重要特点，即具有高度知识化的人才。他们大都拥有较高的学历、具有渊博的学识和出众的才华，同时也具有鲜明的个性和价值观。具体来说，高新技术企业人力资源具有以下特点：（一）突出的自主意识。高新技术企业人才基于鲜明的专业分工，有自己的工作思路和工作方式，具有较强的独立工作能力，勇于自我尝试，乐于挑战自我。因此他们更追求自主的工作环境和宽松的团队氛围。（二）鲜明的价值观。高新技术企业人才具有着强烈的成就感，他们从事创造性的脑力劳动，不仅仅是为了工资报酬，还为了发挥自己的专长，成就事业，实现自我价值。因此，他们关注个人事业的前途和发展，并从完成的工作和取得的成就中得到满足。他们热衷于从事一定挑战性的工作，把创造发明、攻克难关看作是一种乐趣。（三）流动性较强。高新技术企业中最稀缺、最重要、最有价值的资源已经不是资金，而表现为员工头脑中的知识、技能及其不断创新的能力。这种无形资源是天然归属于员工本身的，是企业无法控制的。如许多高科技人才由于具有某种特殊技能，碰到令自己不满的现象容易产生抵触情绪，遇到矛盾不愿意妥协，他们可以凭借自己的专业知识和能力，灵活地选择公司或自己组创公司。由于高新技术企业中技术的不断创新和各高新技术企业之间的人才争夺战，使得专用性和稀缺性很强的人力资源呈现出很大的流动性。（五）员工队伍年轻化。由于高新技术企业需要的是有闯劲、头脑灵活、精力充沛的雇员，所以年轻人的比例相当高，20～40岁的雇员占总人数的80%以上，且高新技术企业人员的知识层次都比较高，总体而言，本科以上学历的占到80%以上。这些员工对新技术和新知识有良好的领悟能力与接受能力，有利于企业研发新产品。但由于年龄原因，也会出现一定的骄狂、冲动和浮躁情绪。（六）富于创新性。高新技术企业人才的专业水平较高，他们不甘于现状和墨守成规，他们时刻保持着高度的创新欲望或创造冲动，喜欢富有新意的、具有挑战性的工作，以充分发挥个人的潜能，在技术创新、产品创新、经营管理创新和市场开拓中实现自我的目标和价值。他们所具有的创新能力是企业价值增值的决定因素，能够创造出高于社会平均利润的超额利润。（七）人力资源具有层次性。企业人力资源划分为四个层次，即决策层、管理层、专业层和操作层，其在知识、技术水准及业务能力上具有明显差异，在新知识、新观念的吸收及开拓创新上也各不相同。二、高新技术企业人力资源成本的特点所谓人力资源成本是指企业为了取得、开发和保全人力资源而付出的代价。人力资源成本主要包括以下方面：（1）人力资源获得成本，包括人员的招聘费用（广告费、设摊费、面试费、资料费、培训费等）、选拔费用（面谈、测试、体检等的费用）、录用及安置费（录取手续费及调动补偿费等）。人力资源的开发成本，即要使员工达到符合具体工作岗位要求的业务水平和提高其工作技能而支付的费用。包括员工的上岗教育成本、岗位培训及脱产学习成本等。（3）人力资源使用成本，指在使用职员的过程中发生的支出，包括维持成本和保障成本。（4）人力资源离职成本，包括离职前的低效成本和空职成本，即由于员工的离职而影响到某职位空缺可能使某项工作或任务的完成受到不良影响而造成的损失。高新技术企业的主要资产是由拥有智力资本的员工，并且正是由于拥有高素质的人才，高新技术企业才具有了生命力和竞争力。由于高新企业员工的特点使得人力资源成本有不同于一般企业的特点：首先，高新技术企业人力资源

控制新技术论文第4篇

一、高新技术企业应用标准成本加强成本控制

标准成本是指以科学的方法预计正常工作效率下产品生产所应有的成本。通过标准成本分析,企业可以定期将实际成本与标准成本进行比较,以显示成本差异,并按照例外管理原则,就重大差异项目分析差异原因并及时采取补救措施,以控制成本达到成本抑减目的。我们现场调查发现,有部分高新技术企业等用标准成本进行成本控制,有的是根据企业历史成本并结合市场状况制定的,有的是中外合资企业,外方本身就实行标准成本制度,有一套现成的标准和做法,只有少数高新技术小企业以理想标准成本为标准。大多数企业认为,高新技术企业实行标准成本制度正面临各种新的挑战,主要是“标准”难以准确设定。若执行中因不得已而频繁地修订“标准”,将会影响工作质量与效率。此外,高新技术企业面对国际竞争环境,所遇到或发生的差异因素较多,静止地采用标准成本进行业绩评估或奖惩可能不一定公平。

被调查的高新技术企业,建立标准成本制度的一般都能进行差异分析,大都定期召开成本分析会议,分析成本差异原因,控制不利差异,进行成本控制业绩的考核。实施、维持标准成本系统的代价是较高的。不仅投入的每项劳动、材料都必须制定价格标准和数量标准,而且随时间推移标准必须要修订。快速的技术进步持续推动作用会导致标准很快过时。而工人们则宁可沿用旧的标准,不愿意进一步寻求成本的降低。管理人员调查成本差异所耗费时间的机会成本也是很高的。管理人员应只关注那些表明生产过程失控,需要管理人员采取措施的差异。调查那些由于偶然因素造成的暂时波动产生的差异可能只是浪费时间,管理人员通常只关注较大的差异。

高新技术企业调查暂时波动产生的差异也是有一定价值的。这种调查在一定程度上加强了对企业所处环境的了解,增长了管理者的专业知识。如果管理者能够抓住飘忽不定的盈利机会,这种专业知识在行使决策权中发挥作用,便会增加公司价值。

NEC公司是日本一个大型多样化电子企业,早在20世纪50年代就实行了标准成本制度。那时主要生产电话和交换机。到20世纪80年代,随着科技的进步,该公司提供大量不同品种的电子产品。随着生产技术的进步不断修订标准成本的代价是昂贵的,每一项标准成本的寿命都大大缩短。公司仍然将标准成本系统作为其成本控制工具,但已不再实行以产品为基础的标准成本系统。

标准成本系统应根据企业价值最大化的目标将心设计。粗制滥造的标准成本系统用于业绩评估可能造成许多负面影响。例如.盲目追求人工效率的有利差异,却导致产品存货的大量增加,产出的产品并未实现利润最大化。

高新技术企业的最新发展对制造与标准成本产生了深远的影响。对保持最低库存或采用实时系统的企业来讲,没有,必要在计算直接材料差异时区分采购单位与使用单位。在这些单位里,一个时期的采购数量几乎与当期使用数量相等。

高新技术企业由于自动化、柔性制造制度以及批量或单元制造等,也降低了直接人工差异的重要性。这些企业很少或不使用直接人工,也不太重视工资率差异与直接人工效率差异。

二、高新技术企业应用“成本企画”思想加强成本控制

“成本企画”又叫“目标成本计算”、“成本设计”,首先在日本企业中成功应用。其关键思想是,在产品设计阶段,事先限定产品的制造成本和期间成本,从生产产品的上游,确定成本允许开支多少,把传统成本控制的立足点从生产制造阶段转移到设计构思阶段。

在新产品设计阶段,企业设计人员首先获得各种设计思想,经过筛选设计思想方案、技术评价、市场预测、作出设计投产决策。但这一决策必须建立在目标成本预测的基础上,产品设计一定要与成本设计相结合,产品设计师要与成本设计师相结合成为真正的成本工程师。

“成本企画”的实质是持续的成本降低模式。一些西方发达国家,高新技术企业通常先设计新产品,再计算新产品设计成本,然后估计新产品是否有市场,预测市场价格。如果成本过高,再反馈到设计,进行重新修改,以达到目标利润,定期降低产品成本。

“成本企画”控制的流程,是围绕目标成本为中心的。从设计新产品的目标成本开始,到设计图纸上实现降低成本目标为止,是控制流程的中心环节。在整个流程中,产品开发设计过程一般可分为四个阶段:构想设计;基本设计;详细设计:工序设计。而每一个设计阶段都经过目标成本的设定分解达成再设定再分解……不断往复循环的过程。而每一阶段的每一次循环都是对降低成本的一次挤压,多次循环挤压,使最后工序设计成本降低额达到目标成本的要求为止。

“成本企画”这一成本控制模式说明:成本不是单纯的会计产物,既然在设计制造过程中发生,就应从管理工程学角度去把握控制成本。可以说,“成本企画”是成本工程在新产品开发领域中的应用。

“成本企画”从一开始就实施透彻的成本分析,避免后续制造过程大量无效作业的耗费,做到防患于未然。这种控制属性是源流的控制性质。“成本企画”又具有成本筑入的特征。所谓“成本筑入”,就是把材料、零部件、人工、制造费用汇集在一起装配成完工产品,是图纸上的有限筑入成本尽可能与实际成本相等,甚至低于实际成本。这种控制方法也就是“成本筑入”的管理方法。

“成本企画”具有以下创新特点:

第一,市场导向性。“成本企画”是以最具市场竞争力的市场价格入手设计最受顾客欢迎的产品,制定企业应实现的目标成本。

第二,源流性。鉴于产品成本的70%-80%在产品开发设计阶段已决定,产品一旦投入生产,降低成本的潜力已不大。“成本企画”提出了源流管理思想,将成本管理重心从生产阶段转移到设计、构思、开发、策划阶段,从源头上控制成本。

第三,前馈性。“成本企画”倡导的是一种前馈式成本管理,成本控制重点的前移使管理者更注重产品开发设计阶段,做事前的周密全盘分析,其特征是通过对计划的控制作预防性管理,即事先在图纸上就制定过程进行了一次预演,由此得出信息及时调整策略来控制产品成本,实现成本的前馈式管理。可见,“成本企画”已将可控制的成本从传统真实的生产现场转移到了设计图纸等虚拟场所,重点从业务过程的下游转移到了上游。

第四,超团体性。“成本企画”为了能在产品整个生命周期中实行成本控制,要求成立一种包括总经理、工程师、产品项目经理、车间主任、班组长、营销人员、财务经理及技术人员在内的跨部门超团体成本管理组织机构,并注重团体的合作协调。

第五,传递性。“成本企画”降低成本的秘诀在于成本压力的传递性,立足于市场制定的

目标成本,通过横向分割进行细化,将成本压力传递给各责任中心,各责任中心又将所分得的成本目标进一步纵向细化,将压力传递给下级责任部门,直接将成本压力部分传递给原材料或零部件供应商,从而实现了人人头上有指标和压力的全员参与的成本控制,使成本目标更易为员工接受和实现。

三、高新技术企业知识产权保护、产业化和成本控制

高新技术产业既应当重视无形资产的形成和投资,也应当加强无形资产的管理,特别要加强无形资产的成本控制。

在中国高新技术产业大发展的热潮中,似乎有三个因素会拖企业发展的后腿。

第一,国内的知识产权观念非常贫乏。虽说海外留学生是国外科技的主要力量,但是,几乎所有的留学生从海外带回来的项目都不是一两个人在家里做得出的,这些留学生本人没有这些技术的所有权,所有权在他们的工作单位。他们根本就没有资格来国内与企业洽谈项目,除非他们得到他们单位的许可,否则这些项目的引进如果不成功也就罢了,如果项目引进成功,到时很可能会有许多麻烦。

第二,对人才和知识经济的狂热需求常常会导致盲目投资,以至良莠不分。比如,某个名牌大学投巨资为某个研究疯牛病的归国人员专门设立了研究所,而此君做事不久便传出解决了疯牛病成因,后来证实此兄的研究结果不是子虚乌有便是靠不住的狂想,贻笑国际。另一个例子则是国内对从国外带回来的基因芯片技术的狂热。基因芯片在国外已经产业化好多年了,其原理并不高深。基因芯片大部分基础技术早已被专利保护起来了。剩下的可能只是具体的和特定的某些未知基因的芯片,而这些技术与基因芯片的基础技术无关,只是某些中国人特有的具体基因性能的发掘和研究。国家花几亿元人民币建立基因芯片研究基地,很可能会种瓜得豆,事与愿违。

第三,崇尚安于清贫或清高是中国文人植根了几千年的传统,从陶渊明到朱自清,不为五斗而折腰早已是衡量知识分子气节的标准之一。而恰恰是这些知识分子,很可能是精英中的精英。试想一下,多为者良莠不分,能者又多不为,加上社会对人才和知识经济的狂热与盲目,其结果会是什么呢?小则资源被大量浪费,大则劣币驱逐良币,招了一大堆不新不高的技术,到时真的高新技术和顶尖人才找上门,却没有资源又没有位置了——求仁而得非仁,事与愿违。

高新技术企业对生物科技和其他高新技术的投资,以求利作为投资目的是天经地义的事。但是,笔者认为企业千万不要急功近利。如果有心投资生物科技和药物科技,首先要避免的投资行为就是刚把钱投下去,就急于要回报,要从一项投资中尽早挣回钱来,再求高利润。这种急功近利的做法不仅不可取,搞不好还会害了这些高新技术企业。笔者认为,如果要投资于高新技术领域,必须先了解该领域的技术和市场特征,在仔细评估短期、中期和长期回报的情况下,选择投入某一行业。如果有能力并决定要投资生物科技,就要有长期投资的打算,千万不要跟着别人一窝蜂盲目上马。

据统计,在美国,一个药物从研发起到投向市场,大约需要15年时间,总花销大约有5亿美元之巨。虽说现在组合化学兴旺,能一次合成许多化合物,但真正有药性的分子不多。而且,每5千个有效药物分子中,大约只有5个可以做到人体试验这一步;而这5个药物分子中,最终也只有1个能推向市场。这么大一笔花销和这么低的成功率,如果没有一个大的药物公司或财团在后面支持,很难想象谁能撑下去。所以,现代药物研发的大趋势是进行行业分工:由小公司作药物早期研发工作,如果有成功的苗头,小公司再和大公司联合作进一步研发工作,如人体试验等等。而常规的商业模式是由大公司出一笔钱,买断小公司所研发的技术。美国当今许多中小药物公司或生物科技公司都是以这种商业模式运作的。

当然,如果一个药物研究成功,其市场销售利润也非常可观。一个成功的药物,年销售额几亿美元甚至几十亿美元是常事。不管是生物科技还是传统的药物科技,一旦完成了产业化过程,产品的生产成本只占销售价的很小一部分。所以说,药物研发成本的高低,很大程度上决定了药物的生产成本的大小。药物研发的经费虽说高得让人吃惊,但实际上只是日后生产成本的预支而已。如果投资者能从这个角度看生物科技和药物科技的研发成本,那么投资人对药物开发的前期投入和病人对各类药物的高价位想必都会有一个全新的认识,会少许多抱怨和不平。

如果投资者决定了要投资生物科技和药物科技,下一步要做的事就是确认该投资哪一领域的生物科技和药物技术。一般都会选择投资新药。新药上市成功后也许利润很高,却也有他们的内在缺陷:即药物副作用在大规模行销后很长时间才会显现出来。如果发生这种事情,不但前期投资可能血本无归,还要面对日后客户的无休止的诉讼,让许多药物公司吃不消。生产胸部硅胶填充物的道康宁公司曾因此产品而获得了丰厚的利润,后也因谣言满天。大量隆胸美人到处告状,公司花了几百亿美元与所有隆胸人和解而破产。药物公司先发后亏的例子不胜枚举,许多都是与法律责任息息相关的。

控制新技术论文第5篇

一、高级维修电工知识技能特点

分析新的高级维修电工鉴定考核大纲，我们可以发现，其相对中级维修电工增加了电力半导体、特种电机、自动控制原理、微机原理、可编程控制器（PLC）、变频器、数字机床控制系统、电梯控制系统及部分新的机械知识。这些新增的知识都是最近几年迅速发展并且已经得到广泛应用的技术，满足和适应了当前企业维修电工的实际需要，代表了我们今后维修电工培养的方向。

从新增的知识看，主要集中在先进控制技术方面，这些知识技能具有以下特点：属于新技术；更新速度快，每月可能都有新的技术得到应用；多学科综合应用，每种产品/系统、技能都可能涉及多种新技术；电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论等得到了广泛应用。

二、高级维修电工知识技能结构分析

虽然高级维修电工新增知识给我们带来了挑战，迫使我们补课――进行多种先进控制技术学习，但是高级维修电工新增知识并非杂乱无章。它是电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论的结合和应用：

第一，可编程控制器（PLC）的核心是微机控制技术，就是运用微机加上电路设计制造的一个简单易用的、用户可二次编程开发的电器产品。而数控系统、电梯控制系统则是以可编程控制器为核心实现的、适用相应场合的控制系统。

第二，变频器的核心也是微机控制技术，就是运用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制理论设计制造的一个简单易用的调速电器。此外，数控系统中的伺服控制器同样是用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制+闭环控制理论设计制造的一个简单易用的调速控制电器，与变频器知识是相通的，一些厂家的部分变频器就具有伺服控制器的一些功能。可以说，新的调速产品、调速系统，与变频器、伺服控制器一样，都是电力电子技术的具体应用。

第三，高级维修电工新增知识中的变频器、伺服控制器、可编程控制器、调速系统等都需要开环、闭环控制理论的指导，如果没有自动控制理论的指导，不仅设计不出，而且面对变频器五十个以上、伺服控制器一百五十个以上的产品参数将无从下手，面对数控系统、电梯控制系统更是无所适从。

此外，电机原理也是电机控制系统的基础。

因此，高级维修电工新增知识的理论基础就是电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学。具体关系可以用图1表示。

三、高级维修电工知识技能的学习

正确认识了高级维修电工新增知识的理论基础和相互关系，有助于我们对高级维修电工新增知识技能的学习和把握。

在高级维修电工教学中必须强化电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学基础知识的地位，但是以上课程理论知识普遍较难学，因此除了采用一体化教学外，还应积极地探索有效的教学教法，如多媒体教学和行为导向法等。

要注重电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学课程的综合应用， 变频器、伺服控制器、可编程控制器、调速系统等均是以上技术的综合应用，为了理解他们，我们在学习这些基础课程时，一定要偏重于以上技术的联系和综合应用，把握基本概念、典型电路，主要掌握问题是如何提出的、如何解决的、又是如何应用的，不能割裂地讲述单科知识。

从图1看出PLC是控制器中的代表、变频器是调速中的代表，因此，在高级维修电工教学中必须强化PLC、变频器原理的学习，强化PLC、变频器典型电路的技能的训练。相信，只要PLC、变频器学透，就不难理解其他先进控制技术和系统。

总之，相对中级维修电工来说，高级维修电工新增的知识主要集中在先进控制技术方面，这就要求学校教师要主动加强自我学习，熟悉和跟踪先进控制技术的发展。

控制新技术论文第6篇

【关键词】新工科；数控技术；课程改革；教学方法

为适应新一轮科技革命和产业变革的新趋势，基于国家战略发展新需求，在立德树人新要求的背景下，提出了“新工科”工程教育的改革方向[1]。随着2017年“新工科”教育理念的提出和2018年教育部、工业和信息化部、中国工程院《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》教高〔2018〕3号的提出，标志着以“新工科”为主题的工程教育理念是我国从工程教育大国迈向工程强国的必经之路。“新工科”背景下，制造业的发展非常重要，制造业直接体现了一个国家的生产力水平，伴随着工科及制造业的发展，企业自动化和智能设备的应用增加了数控加工类人才的需求[2，3]，如何能够为社会培养有素质、有技术的专业人才是广大高校需要探讨并解决的问题，因此数控技术教学模式的构建及改革有着重要意义。

1数控技术课程教学现状

1.1数控技术教学模式

当前应用型高校数控技术课程的培养模式为：理论课程+实验课程（1+1模式），但主要以理论课堂教学为主，实验教学占比低，用于辅助理论教学。数控技术专业课是集机械、电子、自动控制与信息学科于一体的课程，具有较强的理论性，大部分授课教师在讲课过程中，注重教学大纲，主要进行相关基础理论与编程指令的讲解，忽视了实验教学模块的作用，存在理论知识明确，动手实践能力差的现象，导致学到的理论知识无法合理进行应用。传统的教学模式导致学生缺少对数控技术课程的感性认识，缺少积极主动性，学生对课程出现枯燥、兴趣低迷的现象，随着课程进度的深入，理论知识的叠加，教育理念不及时融入新的技术，使部分学生存在知识点混淆，理论无法联系实际，因此传统的课堂模式无法提高学生的专业素质，不利于学生的专业发展[4]。数控技术课程当前的教学模式，无法满足新工科的基本要求。

1.2教师队伍

数控技术这门专业课具有较强的理论性和实践性，因此对教师队伍水平具有较高的要求，目前大部分教师的理论水平高，缺乏实践动手能力，并且部分教师是高校毕业后直接进入学校从事教学活动，接触数控技术工作及数控设备较少，缺少实战经验，实践课程多为实践基础的讲解，代入感较低，实践目标单一，因此会对教学实践活动的开展造成一定影响，也是目前导致学生动手实践积极性低的重要原因，教师队伍的实践教学水平制约着数控技术课程的专业教学活动。

1.3教学内容

数控技术课程可为从事数控技术方面的工程设计与开发打好必要的基础，重点在于技术应用能力和实践能力。首先，在理论教学过程中主要是对数控加工程序编程指令、手工编程基本方法进行讲解，忽略了对零件材料特性的说明和加工工艺的分析，存在掌握数控加工指令却无法合理地编写出零件加工程序的问题；其次，在数控教学时多基于理论的学习，如计算机数控装置的硬件、软件、刀补、插补、伺服控制系统等内容，讲课过程中教师注重了系统的完整性，强调了基础的重要性，但是内容抽象，难以透彻地讲解其中的要点，致使学生学起来觉得枯燥乏味，创新能力偏低。随着社会经济的不断发展，社会需求不断增加，基于传统教学无法有效跟进数控技术的内容，实践教学出现对数控装备无法上手等问题，目前理论及实践教学缺乏新技术、新工艺的了解，教学内容与社会需求脱节成为制约数控课程发展满足新工科要求的因素之一。综上所述，目前应用型高校中数控技术课程教学存在一定的局限性，制约了新工科工程教育的发展，为了解决上述问题，必须引入新教学理念，明确应用型本科在新工科背景下的培养目标和课程特点，以学生为中心，引入驱动教学法，培养学生数控技术专业课程的技术应用能力和创新能力。

2新工科背景下数控技术课程教学改革

2.1课程教学理念与培养目标改革

教育部提出新工科的培养目标，创新型、多元化的人才为今后培养方向，能为今后工业发展提供人才保障[5]。传统的教学理念不能满足新工科建设要求，因此需要对课程教学理念与培养目标进行改革，团队提出以学生为中心，以工业发展为导向，培养理论和实践能力强的创新型卓越工程人才的目标，以满足国家战略需求，培养适应新技术、新产业、新经济发展的工科人才。将理论和实践进行有机结合，引导学生适应数控技术发展趋势，不在进行填鸭式教育，注重以工程发展需求为导向，强调工程实践与理论相互结合，实施育训一体。保证数控技术课程教学的质量和教学效果，使学生能够满足今后社会发展对创新人才的需求。

2.2教学方法的改革

数控技术集技术应用性与实践特性为一体，数控技术课程的学习，学生需要对基础理论知识掌握，掌握数控加工程序编程指令，掌握手工编程基本方法，了解计算机自动编程原理，从而对零件进行编程和加工。传统的教学方法是以语言传递信息为主的方法，包括讲授法、讨论法，借助多媒体进行讲授。讲授法能够使学生在较短时间内获得大量系统的科学知识。然而教学过程中会导致学生学习的主动性、积极性不易发挥，导致教学内容满堂灌、学生被动听的局面。因此结合新工科发展趋势，数控技术课程引入项目驱动教学法、模拟教学法等，能够提高学生的感官认知，还能提升其学习的主动性。2.2.1项目驱动教学，优化教学模式项目驱动法是“以项目为载体、以系统化工作过程中的工作任务作驱动”的教学模式，这就要求学生在学习的时候不仅要掌握理论知识，还要会应用并且形成一套应用体系，理论课程带着目标学习，数控实践过程包含了加工工艺、数学处理、程序编制、数控机床的操作，实现零件图-实物的全过程[6]。（1）项目确定与实施计划：项目驱动教学是以学生为主体，教师引导学生，项目的确定要遵守适用性原则、可行性原则、综合性原则三大原则。在项目任务确定后，教师进行指导，引导学生掌握知识点和技能，学生进行项目计划，制定模具各板块的加工工艺，各个阶段的时间安排，分工内容等，在现代化教学中，实施“做中教、做中学”项目教学模式，最终完成任务，进行自我评价，直至完成整个项目，掌握数控技术理论知识和实践能力。（2）项目实施：项目的实施理论为基础，实践为重点，数控技术课程中理论课的学习就是为项目实施做准备，组织学生以小组的形式进行合作学习，学生根据制定的加工工艺，查询相关书籍、文献、实例进行工作思路确定和任务分工，项目实施过程也是最能激发学生动手积极性和兴趣的关键步骤。此过程教师全程跟踪学生实施过程，及时进行引导及答疑解惑，若在实施过程中有些较难的环节没有掌握，可以借助网络、信息构建网络交流群，进行小组讨论以解决问题，保证项目的完成。（3）项目考核与评价：项目完成后，结合小组分工与实施计划进行打分，各小组进入互评环节，结合工艺合理性和加工尺寸精度，教师根据加工工艺、程序编制、加工实体等方面进行模块化打分，这样有利于分析各个环节出现的问题以及不足，从而可以进一步的反思和进步，最后根据每项目完成情况予以学生评价，完成验收工作。2.2.2仿真教学，提高教学水平数控技术课程融入了计算机技术、自动控制技术等，是一门多学科交叉的专业课程，数控技术课程中讲授数控编程和实际操作时采用传统的教学方式易出现厌学、畏惧的现象。引入数控仿真软件进行教学，化抽象为具体，可以模拟出各环境下数控机床的工作状态，加工过程与显示过程可在三维或二维数控环境中显示，学生们可独立在仿真界面观察数控加工的整个过程，能够将枯燥无味的知识点形象地展示，以便于更好地熟悉数控加工的过程，从而降低数控机床加工实训环节出现事故、机床损耗严重等问题的概率。一套仿真软件可模拟多系统机床操作，以网络为搭建平台可与学生更好地交流沟通，结合理论学习和实际操作能够提高学生积极性，弥补数控机床不足，对数控操作技术进行全面的教学，提高教学水平。

2.3师资队伍培养

总书记在全国教育大会上指出“教师是人类灵魂的工程师，是人类文明的传承者”，坚持把教师队伍建设作为基础工作。建设社会主义现代化强国，对教师队伍建设提出新的更高要求，在新工科背景下，高校需要培养出适合现代制造业需求的技术型和实践性人才，首先教师要立德树人，师德为范。为提高教师专业素养，通过校企合作，将产学研特点释放，学校联合企业通过“培养、实践、参与、研究”等途径开展针对学院的专业带头人、骨干教师、青年教师的全方位培训，以“第二课堂”等方式推动校企合作，发挥教师在其中的作用，建立一支结构合理、教学水平高、实践经验丰富的应用型师资队伍。引导专业教师参与科研，培养教师的工程意识和创新意识，使其在科研背景下实时了解研究领域前沿，实时进行知识更新，科研辅助教学，激发学生兴趣，改进教学效果。

2.4考核方式的修订

传统的考核方式由两部分组成：期末成绩（70%）+平时成绩（30%），其中平时成绩包含了学生理论课考勤、作业、实验课考勤、实验报告、平时回答问题这几部分；将课程考核方式进行调整，由三部分组成，分别为：期末成绩（60%）+实验成绩（20%）+平时成绩（20%），其中平时成绩包括创新创业比赛、申请专利、参与教师项目等，这样不仅提高学生实践兴趣和创新能力，还能够解决理论和实践衔接不紧密，不融洽等问题，提高学生专业素养。

3结语

在新工科背景下，应用型大学面临新形势、新任务的挑战，数控技术课程也要主动适应企业发展对人才的最新需要，结合我国“新工科”工程教育理念进行了课程改革，提出了以学生为中心，以工业发展为导向，培养理论和实践能力强的创新型卓越工程人才的目标。结合传统教学的不足融入了项目驱动教学和仿真教学法，提高整个教学过程学生的积极性和参与性，结合师资培养提高教师的教学水平，完善师资队伍的建设。通过课程考核修订，不断提升学生的主观能动性，让学生成为主体，提高动手实践能力和解决问题的能力，整个教学过程中实现了将理论实践有机结合，保证了教学质量，符合新形势下对实践性高素质人才的需求。

【参考文献】

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2]王龙，胡灿，郭文松，等.浅谈数控仿真软件在数控教学中的应用[J].新疆农机化，2020（6）：44-46.

[3]郑欣欣.基于“新工科”理念的数控技术方向应用型人才专业课程教学模式研究与实践[J].无线互联科技，2020，17（23）：156-157.

[4]李建岗.数控人才需求与数控专业教学改革探索[J].教育现代化，2020，7（37）：64-66.

[5]杨清艳，雷经发，刘伟，等.工程认证背景下“数控技术”课程教学改革研究[J].教育教学论坛，2021（4）：52-55.

控制新技术论文第7篇

关键词 机电一体化 智能控制 应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A

智能控制技术是近三十几年来发展起来的一门新兴科技，通常通过智能控制系统（智能控制系统主要包括神经网络、模糊控制、专家控制、遗传算法等）发挥作用。它的出现改变了人们的传统的控制思想，作为自动控制领域的一次重大变革，它有着其自身不可忽视的优势：科技力量强大；综合多种学科的优势形成独特的自身优势。如今的智能控制技术主要应用于解决那些用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题，如智能机器人系统、计算机集成制造系统、复杂的工业过程控制系统、航空航天控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统、通信网络系统、环保与能源系统等。

1机电一体化发展

机电一体化迄今为止已经经历了三个发展阶段，在各个阶段都有其不同的应用侧重点：（1）在萌芽时期，最具代表性的莫过于二战带来的机遇――在二战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，出现了许多性能相当优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军事用途的技术在战后转为民用，对战后的经济的恢复和技术进步起到了积极作用。有这样的一个基础后，在以后的发展历程中，人们自觉不自觉的利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。（2）处于蓬勃发展阶段的人们主动的利用3C技术的巨大成果创造出了新的机电一体化产品，在这个阶段最具代表性的是日本。日本在推动机电一体化技术的发展方面起到了主导作用。（3）智能化阶段时期，机电一体化技术向智能化新阶段迈进，在人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步的基础上，机电一体化技术又向前进行发展进化，开辟出自身发展的广阔天地――大量的智能化机械产品不断涌现，人们的生活中随处可见的智能机就是一个很好的代表；选择、模糊控制技术已经相当普遍，甚至还出现了混沌控制的产品。在这种程度上我们可以说机电一体化技术将以智能化为内核进入二十一世纪。

2智能控制技术与机电一体化

（1）自从二十一世纪到来之后，科技力量迅猛发展，同时也带动了智能化控制技术的发展。随着人们生活水平的不断提高，对生活质量的要求也在不断提升。快节奏的要求促使人们把智能控制技术与机电一体化进行结合，服务于人类社会。典型的机电一体化系统由两大部分组成：控制器与受控对象。其中受控对象包括：机械本体、检测元件、执行元件。控制器则由认知、信息处理和控制三部分组成。将智能控制技术与机电一体化结合起来，这样的做法不仅为机电一体化提供了一个广阔的发展空间，完善其自身的不足之处，还可以有效的促进工业化的生产，满足人类需求，同时为人类社会工业产业化的发展打下了扎实的基础，当前状态下，我们除了将智能控制技术应用到机电一体化当中，还将许多先进的科学理论融入其中，从而形成了许多的新思想、新理论，进而为机电一体化技术的发展奠定了厚实的基础，同时也提供了良好的发展前景。

（2）智能控制技术是控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。机电一体化技术是多种技术结合的产物，它是在信息论、控制论和系统论的基础上，在计算机、传感器和软件的三者的支撑下发展起来的。实际上，机电一体化技术已经不仅仅局限于机械与电子技术的有机结合，而是融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、精密机械技术、计算机技术、系统总体技术等多种技术交于一体的交叉学科与综合技术。它与智能控制系统进行相容，更可以发挥出产品的作用，最大限度开发其利用价值。其中，信息处理技术是机电一体化技术中必不可少的部分，以微电子技术和计算机技术为龙头的信息处理技术是使机电一体化产品具有自动化、数字化、智能化的关键所在。机电一体化技术是控制理论的最新发展，是机械理论与计算机、网络等信息理论的结合，是机械设计理论的发展，在智能控制的技术管理下，不仅能提高工作效率，更可以对信息进行分类，减少工作量，优化整个工作流程。

3结语

通过以上分析，我们可以看出智能控制系统与机电一体化的应用前景是十分光明的。在机电一体化系统中使用智能控制技术与其他技术相比是具有相当大的优势的――不仅在加工效率上提高到了一个层次，产品的质量也得到了一定的保证。在传统的方法逐渐不适应与当今时代的时期，运用新兴科技是当务之急。为了更好的提高工作效率，减少工作失误，我们还需要继续加强对智能控制系统与机电一体化的结合，开发出更高效的产品。

参考文献

[1] 李航，孙厚芳，袁光明，林青松.智能控制及其在机器人领域的应用[J].河南科技大学学报（自然科学版）.2005（01）.

控制新技术论文第8篇

关键词：电工新技术；机电一体化；应用

电工新技术目前已在机电一体化中得到了广泛应用，依靠电工新技术研发制作的机电一体化产品种类众多，为机电一体化事业的发展起到了巨大的推动作用。分析电工新技术的基本功能，当该技术应用到机电一体化以后，不但能有效改善机电一体化产品的生产环境，提高机电产品工作效率，还能减少能源浪费，实现生产节能。下面笔者结合电工新技术的发展概述，对机电一体化中应用到的电工新技术作详细分析。

1 电工新技术分析

1.1 电工新技术是促进国民经济发展的关键因素

电工新技术的发展带动了我国国民经济的增长，它借助自身技术优势，一方面解放了国民生产力，有效促进了生产效率的提高，另一方面降低了生产能耗，为社会主义建设做出了贡献。总的来说，电工新技术促进了国民经济的发展，为社会进步以及人民生活品质的提升创造了条件。

1.2 电工新技术的定义与发展趋势

所谓电工新技术，实际就是指在当前并未实现规模化应用，但具有一定效益的电工技术。随着时代与社会文明的不断进步，电工新技术在国民生产中起到的作用越来越大，成为了21世纪最具活力和最具生命力的电工技术。追究电工新技术的发展原因，它实际是在传统电工技术基础上发展起来的，是知识经济时代下出现的电工新理论、新知识、新材料以及新工艺等集多种表现形式于一体的新电工技术。电工新技术从20世纪下半叶开始发展，当时盛行的电工新理论有等离子物理、生物电磁学、电磁流体力学等等，新技术则主要有放电应用技术、磁流体发电技术、电磁诊断技术等。在21世纪的今天，电工新技术的发展已经迈上了一个新台阶，除了原有的电工技术、理论、设备、材料在各行各业得到了广泛应用以外，电工新技术还向纳米技术、生物工程技术、网络技术方向发展，成为了国民经济发展中的中坚力量。

2 电工新技术在机电一体化中的应用

电工新技术当前已经在机电一体化中有了较为普遍的应用，比如生产中常见的自动监控制技术、触摸屏技术、运动控制卡等，都属于电工新技术的范畴。详细分析如下：

2.1 自动控制技术

自动控制技术与自动控制系统的应用是电工新技术的一种主要表现形式。以自动控制系统为研究对象，该系统的基本特点是能实现自动化控制。将该系统应用到机电一体化中，系统能对机电设备的运行状态进行连续测量，并结合测量数据推断出设备偏差，及时采取相应措施对偏差进行处理，尽可能的将偏差降低到最小。在机电一体化自动控制中，为了将自动化控制系统测量的快速性、稳定性、精确性体现得更加充分，往往会选择采用比例控制器、积分控制器等对系统进行控制。工业大革命之后，市场对机电一体化产品的精度、性能、使用可靠性等性能要求越来越高，而为了满足市场要求，机电一体化产品内部所采用的控制器性能也随之越来越好，全闭环数字式伺服系统的出现使得自动控制技术在机电一体化产品中的应用地位越来越高，既能满足系统自动控制技术要求，又能提高系统控制与调节精度，为机电一体化产品自动化控制与调节的实现奠定了坚实的技术基础。因此，现代机电一体化产品大多选择该类伺服系统来实施产品控制。

2.2 pc的应用

pc，实际指可编程控制器。该控制器是上世纪60年代生产出来的一种工业控制装置，技术基础建立在计算机控制技术和通信技术上，既具有计算机控制功能，又能实现通信，所以该控制器在出现以后，便被广泛应用于机械生产自动化控制中。pc技术产生初期，常用的pc大多只具备逻辑控制、定时和记数功能，通常将只能实现这三项功能的可编程控制器称为可编程逻辑控制器。随着电子技术和大规模集成电路的广泛应用，plc的功能日趋完善，性能不断提高。plc已经发展为集计算机技术，自动控制技术、通信技术、过程控制技术于一身的电子装置。目前plc正朝智能化、网络化方向发展。plc作为一种新型的工业控制装置。用计算机编程软件代替继电控制的硬件接线，既发挥计算机优点，又考虑电器操作人员习惯，始终保持大众化特点。plc具有可靠性高、编程方便、对环境要求低、与其他装置连接方便等优点。plc控制系统与继

电顺序控制系统的比较：plc控制系统大部分为软件控制，系统结构紧凑、体积小；plc控制器内部全部为“软接点”，动作快，系统的控制功能改变一般需要修改程序；plc控制系统的设计、施工、调试周期短plc控制系统具有较强的自检、监控功能，可靠性高，适用范围广。特别是可编程计算机控制器pcc与传统的plc相比较能更好的实现分时多任务操作系统和多样化的应用软件设计，不仅满足了实时控制的要求还可以按照用户的实际要求任意修改。

2.3 运动控制卡的应用

运动控制卡是一种基于pc机及工业pc机、用于各种运动控制场合的上位控制单元。它包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、d/a输出等功能。它变频器的工作原理主要是把工频电源变换成各种频率的交流电源，来实现电机的变速运行的设备。以达到无极变速，从而缩短电机方向和转速的时间，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电逆变成交流电。它可以发出连续的、高频率的脉冲串，通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度，改变发出脉冲的数量来控制电机的位置，用于控制步进（直线）电机或伺服电机。所以变频器因调速性能好、效率高、性能稳定、可靠性高等这些优点，使其在数控伺服、机械、同步传动等多种场合都得到了广泛的应用，因此，变速器调速技术已逐渐成为电气传动自动化的一项核心技术。

3 结束语

综上所述，我国当前的电工新技术在机电一体化产品中的应用极为广泛，成为了机电一体化产品实现自动化控制的必要措施。电工新技术以其独有的技术特点，为机电一体化发展创造了众多有利条件，促进了机电一体化自动控制的实现。总的来说，电工新技术的发展为机电一体化技术的进步做出了贡献，它不仅省去了多余的社会劳动力，实现了机电一体化产品的自动化控制运行，还减少了能源消耗，对社会进步起到了巨大作用。

参考文献

[1]陈中，肖立业，王海风.超导电力技术在未来智能电网应用研究[j].电工电能新技术，2010年01期.

控制新技术论文第9篇

关键词：电气自动化技术 应用电力系统 发展前景

中图分类号： TM712 文献标识码： A 文章编号：

一．引言

我国对电气自动化技术的研究与发展始于上世纪50年代，它是一门综合性较强的技术学科，也是生产现代化的一种标志，近些年，计算机技术、通信技术、电子技术及嵌入式技术迅猛发展，也促进了电气自动化技术在各行各业的应用取得了很大的进展。也引发了工程领域的一场技术革命。电气自动化让各个行业都走进了现代的、先进的生产方式与管理领域，走入了自动化发展阶段。电力系统的发展使对电力的生产、传输及计量等提出了更高的要求，因此，将自动化技术应用于电力系统是行业发展的必要，自动化技术也是电力行业的发展中发挥出越来越重要的作用。

二．自动化发展趋势。

自动控制技术正趋向于智能化、最优化、协调化、适应化、区域化发展。在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用，保证了控制操作的高可靠性。在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。

自动化的发展则趋向于：

（1）. 由开环监测向闭环控制发展，例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)；

（2）. 由高电压等级向低电压扩展，例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)；

（3）. 由单个元件向部分区域及全系统发展，例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展；

（4）. 由单一功能向多功能、一体化发展，例如变电站综合自动化的发展；

（5）. 装置性能向数字化、快速化、灵活化发展，例如继电保护技术的演变；

（6）. 追求的目标向最优化、协调化、智能化发展，例如励磁控制、潮流控制；

（7）. 由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展，例如管理信息系统在电力系统中的应用。

三．机电自动化中电气自动化技术应用方向。

1. 电力系统自动化实时仿真系统的应用。

该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下，还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行，还能用以协助科研人员测试新装置，且多种控制装置都能与其构成闭环系统，从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进，方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究，从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。

2. 综合自动化技术与智能保护的应用。

目前，国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平，智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，可以大大提高电力系统的安全水平，使得新型保护装置具有智能控制的特点。

3. 电力系统中人工智能的应用。

电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究，并且结合电力工业发展的需要，开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。

4. 电力系统配电网自动化技术。

该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型，输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合，负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行，最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破，主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面，最终，解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题，正是因为采用数字信号处理技术，才得以提高了载波接收灵敏度。

四．电气自动化在办公自动化中的应用。

1. 办公系统需要实现自动化。

办公系统主要应用于企事业单位的管理系统等方面，构建企业自动化管理系统需要很多技术的支持，例如计算机技术，通信技术及自动化技术。自动化办公系统是提高工作效率与管理效率的有效方法，因此，实施办公自动化信息战略是企事业实现现代化办公的需求与趋势。企业的办公系统实现自动化可以基于软件来实现，也可基于硬件与软件相结合的方法来实现，但是要注意到系统的开放性，可扩充性及升级的简易性。现行的办公系统还要具有良好的兼容性，这样可以有效的节约系统的资源，还可以节约成本，在实际的办公自动系统中已经有了很多成功的案例。

2. 办公自动化的技术平台。

当前，有代表性的三种主流的办公自动化技术主要有三种，既LotusDomino/Notes平台上办公自动化系统，它也是最早的办公自动化应用系统；基于Microsoft平台的办公自动化系统模式，主要采用WinNT/2000操作系统，以ASP为开发语言提供内容存储；还有就是基于基于Jsp/Java平台的办公系统，其实现原理与上一种技术基本是一样的，只在是使用的开发语言上略有不同，且其在系统的维护上费用较高。这三种技术平台在设计与实施办公自动化系统上有不同的应用领域，也是推动办公系统自动化进程的主要技术。现在已经演变出更多的技术来实现办公自动化。

3. 办公自动化系统的核心功能的实现。

办公自动化系统的核心功能主要是公文的收文、批阅、流转与存档等。但在对公文处理一岙会涉及到公文的流转，其过程实现是较为复杂的，在开发的过程中也会受到很多方面的制约。其中有公文的查阅权限调协，公文的、修改、删除等操作，都要在办公自动化系统中实现，其中的关键技术主要有数字签名技术、传输加密技术以及审批身份验证技术等。办公自动化系统核心功能的划分与实现要与客户的需求分析为依据，其主要原则则是要达到理念优先、技术先进、功能齐全、性能优良、价格合理。这些也是办公自动化系统发前的前景与方向。

五．电气自动化在汽车性能设计上的应用。

近些年，我国的经济取得了很大的发展，但是伴随着汽车数量的增加与路况复杂程度的不断提高，驾驶的难度也越来越高，并且开始逐渐融入人类的能力范畴。当前，汽车驾驶自动化的实现主要借助于计算机技术及控制技术来实现。现在，汽车的竞争已经进入了白热化的状态，汽车生产厂家都下大力气在汽车性能的提升上，其中自动化就是它发展的一个重要方向。驾驶者可以在计算机的协助下将驾驶工作逐渐转移到用自动化技术来实现，通过厂商的大力发展，自动化技术在提升道路利用率，降低车辆的制造成本及燃油消耗方面都取得了进展与突破，收获了可观的经济效益。

六．发展前景。

1. 电气自动化工程系统的统一化。统一电气自动化工程系统对电气自动化产品的设计、测试、开机、维护都有重要意义。能够把开发系统从运行系统中独立出来，这对电气自动化工程控制系统来说，是跨越性的一步，能够将系统通用化。系统的网络应该保证现场的设施、监管体系、企业工程的管理数据保持共通。

2. 电气自动化工程控制系统的市场化。产品想长久的发展，就要深化制造部门的体制改革，还要关注市场化的影响，以便保证产品能够满足市场的需要。同时，企业不仅要在技术的开发上投入，还要使零件的配套生产市场化、专业化。产业市场化是产业发展的必然趋势，这对提升资源配置效率有着显著的促进作用。

3. 电气自动化控制系统的标准化接口。采用微软公司的标准化技术后，工程的成本大大降低了，成功地实现了数据资源的共享。考虑到自动化系统策划方案的重要，当企业进行系统连接时，必须采用微软操作系统，那么这种情况下办公室使用的就是 IP 系统，管理系统和自动化控制之间联系的建立就是通过 PC 系统。程序标准化接口使厂家之间的数据交换有了保证，解决了通讯产生的难题。

4. 电气自动化工程的生产将更加的安全。安全防范技术的集成化是电气自动化工程控制系统的一个发展方向，重点就是保证系统的安全。在非安全状态下，用户要如何选择才能实现安全。在分析我国市场的发展特性后，我们应该从最高安全级别开始，逐渐延伸到安全级别低的领域，硬件设备与软件设备，公共设施层与网络层，实现对此系统的安全设计的全面研究。

5. 电气自动化工程控制系统的创新技术。在我国电气自动化发展计划的指导之下，随着市场化的环境，不断提升电气自动化工程控制系统的创新能力。并且企业不断吸收创新技术以提升自身的创新能力，而科研的投入，为电气自动化的创新提供了更加广阔的空间，加强政策上的扶持，健全、完善机制对创新都是非常有利的。目前我国企业主要生产一些中低档次的产品，产品主要服务于中小型的项目，企业应该打开自主创新的新局面，转换经济增长模式，逐渐提升创新能力。

电气自动化可以与地球数字化互相结合。此设想包含了自动化的创新经验，可以把大量的相关数据整体为坐标，最终成为一个电气自动化数字地球。将信息全部放入计算机中，与网络结合，不管人们在什么地方，根据地球地理坐标，便能知道任何地方的数据信息。还可以加强企业与相关院校之间的合作。鼓励企业到此专业的学校中建立车间，进行技术生产等，建立学习形生产培训基地。还可以走入企业进行教学。将实践能力和理论学习结合在一起。此外，还要与现代网络联系起来，积极利用已有的科学技术。加强专业培训，提供研究人员水平等。

七．结束语

电气自动化技术我国有几十年的发展历程，其中经过了多次变革与专业的调整，但是由于其应用范围广泛，在社会的各种生产层面都会有所应用，与其他科学技术相结合，也对推动了社会生产力的发展，促进了各个行业的发展。电气自动化技术与其他科学技术的结合与渗透革新了传统的方法与理念，必将为我国经济发展起到了重要的作用。

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