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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。

第2篇

1.物探技术

在石油地质勘探的发展过程中，物探技术占据着重要的地位。物探技术是指人为地对地质进行人工地震波，利用弹性波反馈地质信息进行勘探作业。由于可以有效降低成本、提高勘探效率，这种技术目前已广泛应用于油气地质勘探。随着社会经济、科学的创新与发展，除了反射地震技术、数字地震技术、三维地震技术外，更加先进的高分辨率油藏地震技术四维监测技术也开始得到应用。同时，与高新技术相匹配的设备也得到了不断的提高改进。物探技术的不断发展对于提高勘探效率，降低勘探成本作出了突出的贡献。

2.测井技术

计算机技术与电子信息技术的进步为测井技术的创新和发展创造了坚实的技术基础。在生产过程中，利用计算机技术完成包括测井数据采集、处理和分析技术的成像测井技术，是现如今测井技术中较为前沿的一种。相对于传统的数据测井技术，成像测井技术不仅可以提高数据传输的质量和速度，还能在测井过程中，将现有的数据转变为图像，从而提高数据的真实性和准确性。还有其他前沿技术像快速平台测井技术、随钻测井技术、核磁共振技术以及套管径测井技术等也都取得了相应的发展。有了这些技术，在勘探工作人员的实际工作中，就可以根据不同的地区、地质、地理情况去选择恰当的勘探技术。

3.虚拟现实技术

随着计算机技术发展的突飞猛进，三维地震模拟方法和技术取得快速的发展。所谓虚拟现实技术就是基于计算机辅助可视化环境与大屏幕可视化环境等多种系统，将石油地质勘探过程中所得地质数据用三维动态模拟模型的方式显示出来的技术。将数字化的勘探平台转变为可视化的勘探平台，将节约大量的人力物力，大幅度提高石油勘探的工作质量。在石油勘探常规工作中，虚拟现实技术可在大屏幕上直观地显示勘探过程中的情况，不仅能够提升问题决策的准确性，还能够提高各学科工作组的配合效果，使得勘探工作更快速，更准确。

4.空中遥测技术

空中遥感技术是指通过地震源和石油地质探测仪器以及相关软件进行遥测勘探来快速准确地找到油藏的新技术。空中遥感技术多为以无人机携带遥测勘探设备，保持低空飞行时快速测量地面下的地质。通过传输网络为数探信号，提供多重传输路程，以降低失真度，将遥测结果传输回数据中心。无人机对起飞降落的场地要求不高，可以适应人们难以到达的环境，可以代替勘探人员勘探多种复杂地形，真正做到无障碍化勘探。另外，空中遥感技术通过集成电子部件，可以适应任意角度的测量条件。通过遥感，可以记录地面三条正交轴线的运动情况，提高石油地质勘测数据的分析能力。使用空中遥测技术，勘探人员就可以不受地形的限制，达到事半功倍的勘探效果。

5.光纤传感技术

光纤传感器本身具有高灵敏性、抗电磁干扰性、可塑性等性质。其中，对于石油监测井光纤传感技术最重要的就是可靠性和能源消耗低。光纤传感器无论是在高温还是高压的严酷环境下都能保持高度的灵敏性，这就保证了勘探效果的准确。目前光纤传感器大量应用于油藏监测井下的P/T传感。除此之外，光纤的可塑性导致其可以适应任意环境，任意体积，这就使其使用前景更加广阔。

6.层序地层学技术

层序地层学主张对现有材料进行重新检测，对沉降相关的问题进行回顾，从时间空间的四维的角度去看待岩层分布。运用精细层序地层的划分对比技术，建立油田乃至油藏级储层的成因对比骨架。研究在构造运动、海面升降、沉积物供应和气候等因素控制下，造成相对海平面的升降变化及其与地层层序、层序内部不同级次单位的划分、分布规律；研究其相互之间的成因联系、界面特征和相带分布。以建立更精确的全球性地层年代对比、定量解释地层沉积史和更科学地进行油藏以及其他沉积矿产的钻前预测，从而提高石油地质勘探的效率。

二、石油地质勘探技术发展中的注意事项

1.增强能源开发的合理性

我国目前能源开发正在处在一个快速发展的阶段，在收获成绩的同时也存在着一些问题。能源的开发势必会带来环境的污染，由于管理体制的不完善，每年的矿难也是频频发生。能源开发是利国利民的事业，石油勘探企业要以社会利益为主，增强开发的合理性，降低生产成本是统一的，不是互相违背的。所以如何在能源开发过程中加强安全管理和环境治理是我国能源开发过程中的一个长久的话题。

2.不断进行技术创新

计算机仿真技术给勘探技术带来的发展是有目共睹的，所以我们更要大量引入高新技术来提高勘探质量和综合勘探水平。新技术的应用能够提高勘探效率，节省人力、财力，这对于我国的油气资源更好地面对市场竞争大有裨益，对于节约我国油气资源开发的成本有着重要的意义。

3.重视合作研究

第3篇

迄今为止，理论界对营销能力概念内涵的认识并未取得一致。M觟ller和Anttila（1987）认为，营销能力是一种多面体，是企业内部和外部与营销相关的人力资产、市场资产和组织资产的复合体。Carson和Gilmore（1993）认为，营销能力是企业在营销活动中所形成的满足顾客需求的技能。Day（1994）的研究为营销能力概念的界定做出了基础性贡献，他指出能力是技能和知识累积的复合体，它通过组织过程使企业得以协调其各项活动和有效利用其资产，并认为与营销职能相关的市场感知能力、顾客联结能力和渠道结合能力是市场驱动型组织的独特能力。Srivastava、Shervani和Fahey（1999）认为，营销能力就是在市场的变化中形成新观点，并通过重新设计和开发组织过程来创造新的顾客价值的能力。Knight和Dalgic（2000）则认为营销能力是企业利用所拥有的市场知识和营销手段在外部市场成功定位的能力。以Day的研究为基础，学者们进一步研究发现，营销能力是企业将集体的知识、技能和资源运用于满足相关市场需求，并通过增加其产品和服务的价值来满足竞争需要的整合过程。同时，在近年来关于营销能力与动态能力的整合研究中，学者们提出了动态营销能力（dynamicmarketingcapabilities）新概念（Foley、Vorhies和Bush，2005）。Bruni和Verona（2009）指出，动态营销能力是企业通过创造、利用和整合市场知识及营销资源，而适应市场和技术变化的能力。Fang和Zou（2009）则将这种能力称为营销动态能力（marketingdynamiccapabilities），并认为营销动态能力是企业为应对市场变化而创造和传递顾客价值的跨职能组织过程。

二、高新技术企业营销能力的形成因素

（一）市场导向影响营销能力

从基于能力的视角来看，市场导向指公司对顾客要求的感应能力（Day，1994）。如今市场导向的概念代表了一种特定的公司层面的资源，它能够使组织感受市场的需求和开发能连接组织和外部环境的其他能力（Day，1994；Slater&Narver，1999；Songet.al.，2007）。研究表明以市场为导向的企业具有审视现状的能力、参与将来的能力和过程再造的能力（Day，1994）。Hooley等人（2005）的研究支持这种观点，并且认为市场导向的价值取决于营销活动的直接影响和取决于它对其他管理职能无孔不入的影响。市场导向作为文化资源的一个重要的部分正向地影响了营销能力的发展。因此，市场导向被看成高新技术企业营销能力的前因变量。根据Narver和Slate（r1990）的定义，市场导向包括三个部分：（1）顾客导向（2）竞争导向和（3）内部功能协调。市场导向的构成中最核心的部分还是与顾客相关的活动，它反映了组织的信念和文化。这个概念使我们更有理由认为市场导向推动了营销能力的发展。由于营销能力是使得企业的竞争优势得以建立和维持的主要因素之一，因而考察营销能力形成和发展的影响因素意义深远。现有研究主要探讨了知识因素、组织因素和环境因素对企业营销能力形成和发展的影响。Gran（t1996）认为，组织能力是通过企业员工知识和技能的整合而形成的。同样的，营销能力也是在企业营销人员重复运用其知识和技能解决营销问题的过程中形成的。因此，市场学习和市场知识管理能力对营销能力的形成和发展至关重要，市场导向有助于推动营销能力的发展。

（二）技术导向影响营销能力

技术导向代表了一个公司识别和适应新技术的能力（Gatgnon和Xuereb，1997；Zhou，Yim和Tse2005）。以技术为导向的公司更愿意投入更多的R&D和在组织里应用新技术（Gatignon&Xuereb，1997）。市场导向和技术导向都鼓励接受新的观点，但他们主要的区别在于何处和如何产生创意。市场导向代表了顾客拉动的经营思想，而技术导向可以看做是乐于应用新技术的技术推动型的经营思想（Gatignon和Xuereb，1997）。企业对新技术的应用是IT企业营销能力的一个重要部分。基于技术的创新与对顾客的紧密联系是分不开的，新技术的采用对IT企业的营销能力是非常重要的。技术导向和基于技术的创新存在正向关系（Zhouetal.2005）。相似地，Srinivasan，Lilien和Rangaswamy（2002）的研究表明技术机会主义，即公司对新技术的感知和反应能力与技术的采用存在正相关关系，此外，他们的研究还发现高层管理层对新技术支持和技术机会主义的正相关性。而高层管理团队是IT公司营销能力的重要资源，由此可见，技术导向能正向影响IT企业的营销能力。

三、高新技术企业营销能力的影响因素

（一）营销能力对营销创新的影响

管理学大师PeterDruker认为所谓的营销创新，是指“营销人员把社会需要转化成有利于企业的各种机会”。实际上是指企业在营销管理的过程中，对营销各要素的重新组合，对新的营销观念、营销技术和营销组织的导入和应用，使得企业在营销理念、营销战略与策略、营销方式和手段上不断变革。企业能力和资源持续重组和整合创造了新的能力。这与营销文献中的创新的概念，即组织对新过程，新产品或是新观念的开发是一致的（Hult，Hurley和Knight，2004；Hurley和Hult，1998）。创新性是一种公司层面的能力，它反映了公司从事创造的倾向（Han，Kim&Srivastava，1998）。创新是经常性的市场导向学习的结果（Kirca，Jayachandran，&Hearden，2005）。理论界对企业能力的早期研究绝大多数是基于企业整体视角的，关注资源、信息流动，关注过程（Process）、位势（Position）和路径（Path），很少有学者将营销战略引入企业能力研究的范畴中。直到1993年，Meyer&Utterback才在其论文中提到，企业核心能力在很大程度上是在产品创新的基础上将产品成功地推向市场的能力。Day（1994）随后也进一步研究了营销能力及其对产品商业化成功的贡献。Vorhies（1998）通过对美国企业的调查发现，营销能力强的企业效率也较高，但是Vorhies同时也意识到自己研究的局限性，即营销能力的定义及其贡献。熊伟（2005）认为，营销能力是指企业在掌握经营信息的基础上，与企业内部相关部门协作，制定有针对性的营销策略，有效地向目标市场提品以满足市场需求的能力。此后更多的学者开始致力于更为细致地研究“各种营销能力为企业获得成功分别做了什么贡献”。TigerLi和RogerJ.Calantone（1998）提出了市场认知能力与新产品竞争优势二者关系的研究模型，他们认为企业外部的市场因素和对市场认知的重要性的理解影响了企业的市场认知能力及其研发实力，继而影响了新产品的市场竞争优势。这两位学者在美国的软件行业抽取了1000多家企业进行了实证研究，证实了他们的研究假设。ErikJanHultink等4人于1998年进行了“新产品上市策略”的研究。他们认为，新产品上市的战略方面的决策（产品、定价、促销、分销决策），并且与战术决策一起决定了新产品的市场绩效。因此，是营销能力推动了营销创新的发展。

（二）营销能力对技术创新的影响

在国外，在界定营销能力概念时关注到营销能力对企业创新的影响问题。Amabile等（1996）指出了营销能力在整合企业资源与推动创新领域工作方面的作用。Song等（1996）认为，在产品研发阶段，消费者需求和市场竞争是需要被评估并且整合到新产品创意过程中，营销能力对于辨识正确的创新方向和价值起至关重要的作用。其中，就包括了技术创新。不少国内外学者越来越重视营销能力对技术创新能力的影响，如Twiss（1992）、Burgelman（2004）、吴贵生（2000）、银路（2004）等，就技术创新能力的构成要素以及评价体系进行了广泛的研究，虽然他们的角度和观点不尽相同，但他们几乎无一例外地将营销能力纳入了高新技术企业技术创新能力的范畴。X.MichaelSong和MarkE.Parry在1997年《新产品开发过程的日美比较研究》的论文，通过对日本和美国一千多家高新技术企业的实证研究，认为企业的营销能力、技术能力和企业内部各部门间的集成度决定了企业新产品研发过程的效率，继而决定了新产品的差异化程度和竞争优势。因此，营销能力推动了技术创新能力的发展。

四、结论与展望