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篇1

現如今機電一體化這個新興的產業技術已逐步應用到現代工業生產中，在諸多領域中都有應用，該系統融合了多種現代數據參數控制的技術，其中包括計算機控制技術、微電子接口配置技術、動力傳感測控技術、應用自動化控制技術以及機械設備數控參數優化技術，這種系統可以根據用戶的需求自動調整設備的動態變化過程，與傳統的生產工藝相比，傳統的模塊比較單一，只能實現單獨的生產模式，比如在數控車床生產工藝中，只是有效整合了機械設備數據參數的優化以及應用自動化控制功能，所以在生產加工過程中，只是履行單獨的生產調配功能，在動力傳感測控技術以及微電子接口配置技術上沒有進行有效的整合，使之在生產過程中出現阻力加大，得不到足夠動力上的供應，使之出現生產效率低，工程任務量大的現象，但是在經過技術的不斷整合后，結合了多方面的動態數據參數控制技術，其中在電子接口配置模式上整合了現代化生產接口配置的特性，實現了各個機電系統之間能夠有效的進行物質和能量之間的信息傳遞，采用了統一接口配置模式的調整，使之在生產過程中發揮出巨大的經濟效益。

1 機電一體化主要組成部分

1.1 機械配置部分

機械配置在機電一體化結構中充當著十分重要的角色，是構成該系統總體結構的框架部分，其中包括機械設備的核心處理器、外部的機身框架結構以及機械連接線的配置都是機械主體的重要組成部分，機電一體化在機械主體配置中主要設計機身的外置輪廓，在輪廓設計結構過程中利用多種配置設計參數，有效的將各種組成部分有效的整合到一起，其中在外觀輪廓設計中，利用CAD操作軟件將大致輪廓模擬到液晶顯示平面上，然后通過通信網傳輸到設備動態參數模塊中，與之進行操作流程的執行。

1.2 動力控制部分

對于動力控制部分，一般在機電一體化系統中充當著一種提供能源的機構，這種組成部分有效的整合了傳感控制部分，當在實際設備進行正常工作時，會出現欠壓、功率不足等現象，這時設備中機電一體化系統的傳感器將這種欠缺動力的數據資料通過有線傳輸，依次經過線路傳輸部分、核心處理部分，最后由核心處理系統下達命令指標，調整動力控制系統部分，使之能夠在短時間內，達到生產流程中的足夠的應用力度，并且動力控制部分，能夠有效調整動力分配參數，當設備在欠缺動力時，會自動分析動力欠缺的原因，以及對動力欠缺的多少做出及時性的調整，以滿足實際的生產需要。

1.3 傳感控制部分

傳感控制部分可以規劃至數據信息的傳輸，對于傳感裝置主要是有針對性的監測，及時了解動態數據的變化，在有限的時間內反饋到終端系統中，這種測定的結構主要還是由一些測控裝置掌握，傳感控制分為很多種其中包括光控制器，對于光源的敏感程度，在照光亮度比較良好的條件下，傳感控制器會顯示一種動態變化過程，當遇到光線照射強度差時，又會出現另外一種顯示變化過程，隨著環境的不同調配產生與之不同的變化過程，傳感控制在多方面都有應用。

2 功能原理接口配置模型及分析進程

2.1 接口配置模型的分析

在機電一體化模塊中由上面介紹的多種重要組成部分，并且把多種部分結構有效的整合到一個系統模式中，使之能夠實現彼此之間信息的傳遞，所以大部分的系統結構設計都是采用的是相同或相異的協同調做功能，完成彼此之間的需要，設計接口的分配流程如下圖所示，這種流程的分配與傳統機電的流程相比較，不但在整體布局上有了一個更深層次的認識并且還綜合了多個參考接口配置的配置模式，使之在無人看守狀態下，自動完成模式轉化功能。

對于圖中的接口配置主要定義了系統在結構優化原理上對系統各部分的功能、配置原理、動態變化程序都能夠在模型下作出簡單的分析過程，并且這種方式的探索可在運行程序中自動求解出分析過程，是機電一體化系統中最核心的配置模型。

2.2 機械配置原理分析

在數控車床加工相應零部件時，不僅需要大型操作設備的配合還需要微觀電子計算機的使用，在操作設備中主要依據刀口的排序方式，對零部件加工時采用不同的道具，而這些刀具的使用是由計算機微觀控制的，做到了機與電的有效結合，對于電子的使用是對數據參數的設定，在儀表X、Y、Z軸中設定動態變數變化，X軸是水平的變化結構單純操作平面的設計結構，可以設定長度的微量變化，Y軸設定的是寬度上的調整，對于削去溝槽的寬度，以及旋轉角度都可以在Y軸上操作，在Z軸上設定的只是高度的變化，對于內邊沿和外邊沿在高度上的差距，都可以在此坐標設定的數值上進行調整，然而對于內部結構的勾勒只能依靠計算機CAD的制圖操作系統，主要在測定標準體系中，結構的具體模型還得完全依靠圖紙的詳細介紹，這充分結合了機器與電子行業有效性結合，所以在參考動態數據變化過程中，主要參照圖紙中一些數據性的變化，對于整改的部分，可以很方便的在計算機制圖操作系統中做出合理性的調整，做好調整之后的數據模型傳送至設備動態微觀控制器上，做出不同結構層次坐標軸的調整，使之完成合理的布局方案。

2.3 動力控制系統原理分析

在生產工藝過程中難免出現一些意外性的障礙，其中對于動力系統的調解，機電一體化系統可以很好地做出動態分析過程，并且在存在欠缺的故障點做出及時性的排查，對于一些機械強度大的設備才正常運行時，由于線路老化等原因，造成主體運行部分癱瘓，使之難以運行工作，但是一般的檢測設備很難辨認出故障的原因，并且也不會采取相應的變更措施，但在一體化系統中合理的做到了有效性的布局結構，其分析的原理是根據供電線路的電壓加以識別，對于大型機械設備中磁感線圈每秒震動的頻率會到達3000多次，正常工作時的電壓會達到30 kW，動力系統的支撐點依靠的是每秒的震動次數，然后傳送至電壓適配器當中，然后根據計算機中設定的參考值作出調整，以此來調整皮帶輪的轉速，由公式v=rω=2πr/T，得出運轉的角速度和線速度，當設備出現動力不足時，系統會自動做出排查，解析現在的運轉的帶速與系統中設定的轉速參數做出對比，然后根據浮動的偏差作出調整，通過調整線圈運轉的角速度帶動皮帶輪線速度的變化，以此來滿足系統動力供應的需求。

2.4 傳感控制原理分析

這種原理技術主要基于傳輸設備的應用，傳感控制器里面包含了對噪聲強度以及光線強度的分析，對于設備正常工作時產生的震動赫茲都是經過應用系統處理過之后使用的，其噪聲源傳感器依據震動產生的赫茲強度做出排查，人類聽覺的范圍在20 Hz～20000 Hz，分貝值在20 dB～30 dB，但是超過90 dB時就會產生強烈的噪聲源，但是傳感器會根據產生不同的分貝值做出檢測分析，噪聲傳感器里面設定的有振動膜、頻譜分析儀，其中振動膜根據內部震動的幅度做出變化，當幅度過高就會使振動膜產生強烈的震動效應，下圖為震動頻率與產生分貝值之間的關系，對于頻譜分析儀主要分析分貝值知否達到噪聲的標準界限，在頻譜分析儀器上會顯示正弦波與余弦波的幅值的變動情況，如果設備內部中產生強烈的震動達到振動膜的標準參考頻率，便會把這種數據結構傳送至頻譜分析儀上做出估測分析，以便及時做好防范處理準備工作。

3 結束語

隨著機電一體化系統的不斷發展，在企業諸多領域中都有廣闊的發展應用場景，不僅帶動了國內企業市場的發展，而且為我國科技技術的研發建立了良好的開端。

參考文獻

[1]劉杰，趙春雨.機電一體化技術基礎與產品設計[M].北京：冶金工業出版社，2003.

[2]張建明，魏小鵬，張德珍.產品概念設計的研究現狀及其發展方向[J].計算機集成制造系統，2003，9（8）：613-618.

[3]師平，馮培恩，徐國榮.液—液分離原理方案設計目錄的研制及應用[J].工程設計，1996（3）：11-15.

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[keyword]: in mechanical and electrical integration; technology; development direction

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

機電一體化又稱機械電子學，英語名稱為Mechatronics，它是由英文機械學Mechanics的前半部分與電子學Electronics的后半部分組合而成。

機電一體化技術是在以微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發展向機械工業領域迅猛滲透并與機械電子技術深度結合的現代工業的基礎上，綜合應用機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術，從系統理論出發根據系統功能目標和優化組織結構目標，以智力、動力、結構、運動和感知組成要素為基礎，對各組成要素及其間的信息處理，接口耦合，運動傳遞，物質運動，能量變換進行研究，使得整個系統有機結合與綜合集成，并在系統程序和微電子電路的有序信息流控制下，形成物質的和能量的有規則運動，在高功能、高質量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現多種技術功能復合的最佳功能價值系統工程技術。

隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，目前正向光機電一體化技術方向發展，應用范圍愈來愈廣，現代化的自動生產設備幾乎可說都是機電一體化的設備。

一、機電一體化系統的五大組成要素

機電一體化系統一般可分為機械本體、動力驅動部分、檢測傳感部分、控制及信息處理部分和執行機構五個組成部分，即一個機電一體化系統中一般由結構組成要素、動力組成要素、感知組成要素、職能組成要素、運動組成要素五大組成要素有機結合而成。

1、機械本體（結構組成要素）是系統的所有功能要素的機械支持結構，一般包括機身、框架、支撐、聯接等。

2、動力驅動部分（動力組成要素）依據系統控制要求，為系統提供能量和動力以使系統正常運行。

3、檢測傳感部分（感知組成要素）對系統的運行所需要的本身和外部環境的各種參數和狀態進行檢測，并變成可識別的信號，傳輸給信息處理單元，經過分析、處理后產生相應的控制信息。

4、控制及信息處理部分（職能組成要素）將來自檢測傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后，按照信息處理結果和規定的程序與節奏發出相應的指令，控制整個系統有目的的運行。

5、執行機構（運動組成要素）根據控制及信息處理部分發出的指令，完成規定的動作和功能。

二、機電一體化技術的四大原則

構成機電一體化系統的五大組成要素其內部及相互之間都必須遵循接口耦合、能量轉換、運動傳遞與信息控制四大原則。

1、接口耦合：兩個需要進行信息交換和傳遞的環節之間，由于信息模式不同（數字量與模擬量，串行碼與并行碼，連續脈沖與序列脈沖等）無法直接傳遞和交換，必須通過接口耦合來實現。而兩個信號強弱相差懸殊的環節之間，也必須通過接口耦合后，才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環節之間可靠、快速、準確的交換、傳遞，必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規范才行，因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能，使信息按規定的模式進行交換與傳遞。

2、能量轉換：兩個需要進行傳輸和交換的環節之間，由于模式不同而無法直接進行能量的轉換和交流，必須進行能量的轉換，能量的轉換包括執行器，驅動器和他們的不同類型能量的最優轉換方法及原理。

3、運動傳遞：運動傳遞使構成機電一體化系統各組成要素之間，不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優化。

4、信息控制：在系統中，所謂智能組成要素的系統控制單元，在軟、硬件的保證下，完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策，以達到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅動功能。

三、機電一體化技術的發展方向

20世紀90年代后期，各主要發達國家開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。未來機電一體化的主要發展方向有：

（一）智能化。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而必要的。

（二）模塊化。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

（三）網絡化。20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統，使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

（四）微型化。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

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1 電子病歷信息化發展趨勢

我國在頒布的《關于深化醫藥衛生體制改革的意見》中指出，建設鄉村及社區的衛生信息網絡平臺；要加強醫院電子病歷的管理，推動醫院信息化建設。隨著世界范圍內環保行動的倡導，電子化的病歷存儲能夠有效的節約資源，降低管理成本，而且容易保存，使用方便，而且在使用也可以根據需要生成紙質病歷使用。和傳統紙質病歷模式功能基本相同。因此發展電子病歷，實現電子化存儲，已經是醫院病歷存儲的主要方式。

2 醫院電子病歷存儲技術需解決的關鍵問題

（1）確保內容的全面性。病人的電子病歷其內容不僅有紙質、靜態文本的內容，還需要有相關的手術錄像視頻、聲音、影像等資料，因此電子病歷的信息多、格式復雜，因此需要建立以“病人為中心”的臨床信息平臺，實現不同格式、數據之間的集成、兼容，能夠實現相互的信息傳輸和共享，通過內部網絡實現內容的協同工作。（2）要確保電子病歷的靈活性。醫院的電子病歷歸檔系統需要能夠擁有多方面的功能，包括目錄索引、文件管理、數據校驗、數據質量控制及相關數據統計等，確保電子病歷數據具有使用的靈活性；如具有授權閱讀的功能，可以記錄、統計電子病歷的閱讀使用情況等。（3）電子病歷需要具有可讀性。主要是電子病歷的保存格式及病歷內容要具有標準化。就是電子病歷在保存和管理方面需要采用國際公認的標準數據語言，如XML、DICOM等方式來進行存儲和管理，從而使得電子病歷數據能夠實現廣泛的可讀性。（4）要確保電子病歷的真實可靠性。主要具備實時性和不可篡改性、隱私性。病歷是患者的個人隱私，需要加以尊重和保護，防止非法訪問和使用。同時要做好其具有良好的安全性，使用科學管理和技術手段保障電子病歷的信息安全。

3 信息化技術條件下醫院電子病歷解決對策

3.1 電子病歷存儲細節

電子病歷存儲圖1所示。

3.2 電子病歷存儲細節具體應用

（1）病歷離線。根據病人住院時間，將不同部門的患者住院電子病歷數據進行導出，進行加密處理后生成獨立的電子病歷數據。第一，通過虛擬打印機將輔助信息如LIS、PACS、重癥監護等相關的住院信息虛擬打印成電子圖片，按照事先規定的路徑進行專用服務器的存儲；第二，對于紙質的病歷通過掃描儀將其描成變換為電子信息文件，進行專用服務器存儲；第三，把已電子化病歷虛擬打印成電子病歷數據進行存儲；第四，將患者的手術錄像視頻提取并進行存儲[2]。（2）病歷歸檔。對患者的病歷文件建立目錄索引數據庫，這些病歷電子數據進行歸檔時，采用一式三份的方式進行存儲，也就是存儲行到文件服務器、備份服務器和光盤庫上。（3）病歷導出。在進行病理導出時，根據患者的當次住院時間，將各部門的住院數據生成圖片或獨立的電子數據。通過虛擬的打印機把輔助信息虛擬打印成電子圖片A，進行定點路徑及服務器的保存；使用掃描儀把紙質病歷轉換為電子圖片B，并進行專用服務器保存；把電子化病歷（虛擬打印成電子病歷數據C，并進行定c路徑及服務器的保存；從手術錄像視頻庫中抽取患者手術視頻D并進行定點路徑及服務器的保存。（4）病歷查閱。在用戶借助網絡提出病歷閱讀申請時，需要進行授權才可閱讀，用戶可以使用電子病歷閱讀器進行解密、閱讀以及進行電子病歷原文的還原。

4 結語

總之，在信息化技術條件下對醫院病歷實施電子化管理是時展的必然要求，是提升醫院病歷管理現代化管理水平的必要途徑。

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[Key words]Lonicera Japonica； lime milksulfuric acidethanol method； lime milk precipitation process； quality by design； design space

金銀花Lonicera japonica Thunb為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初開的花，具有清熱解毒、疏散風熱之功效[1]。金銀花提取物可用于制備痰熱清注射液和茵梔黃膠囊等多種中藥，其質量控制常采用包含新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、異綠原酸A、異綠原酸B和異綠原酸C等酚酸類成分的含測方法和特征圖譜[2]。

金銀花提取物制備過程常采用石硫醇法。石硫醇法分為石灰乳沉淀和硫酸溶解2個過程，先向金銀花水提液中加入石灰乳，使有機酸形成鈣鹽沉淀，過濾收集沉淀；隨后加入乙醇使沉淀混懸，再加硫酸使有機酸溶出，得到有機酸的醇溶液和硫酸鈣沉淀。該法操作簡單，自20世紀70年代起就已用于注射液的生產[3]，但該法有機酸收率較低，批次間一致性差，已有文獻報道中也缺乏系統的工藝研究。

近年來，質量源于設計（quality by design，QbD）理念在制藥領域獲得了日益廣泛的關注和應用。該理念強調對藥品及其生產工藝的理解，要求采用知識管理和風險管理，依靠原料質控和生產過程質控來控制藥品質量。QbD理念實施時常采用設計空間法（design space approach），該法能夠提供穩健生產的工藝參數范圍，確保產品質量的一致性，目前已用于提取、醇沉、水沉和柱色譜等工藝的參數優化[410]。

本研究基于QbD理念，采用O計空間法優化金銀花水提液石灰乳沉淀工藝，以加權標準偏回歸系數法篩選關鍵工藝參數[11]，建立工藝評價指標和關鍵工藝參數的定量模型，利用Monte Carlo算法獲得基于概率的設計空間并進行驗證。

1材料

pH計（S40 SevenMulti，瑞士MettlerToledo公司）；低溫恒溫槽（THD1008W，寧波天恒儀器廠）；旋轉蒸發儀（R200，德國BUCHI公司）；恒溫水浴槽（B490，德國BUCHI公司）；注射泵（LSP021B，保定蘭格恒流泵有限公司）；數顯測速電動攪拌器（JJ1A，常州潤華電器有限公司）；磁力攪拌器（851，杭州儀表電機有限公司）；精密電子天平（XS105 DualRange，瑞士MettlerToledo公司）；電熱恒溫鼓風干燥器（DHG9146A，上海精宏實驗設備有限公司）；高效液相色譜儀（1260，德國Agilent公司），配四元梯度泵、自動進樣器、柱溫箱、紫外檢測器、OpenLAB ChemStation工作站。

金銀花藥材由上海凱寶藥業股份有限公司提供（產地河南封丘縣，批號160302）；用于標準曲線配置的新綠原酸對照品（純度>99%，140106），綠原酸對照品（純度>99%，140311），隱綠原酸對照品（純度>99%，140224），咖啡酸對照品（純度>99%，140219），異綠原酸B對照品（純度>99%，140309），異綠原酸A對照品（純度>99%，140221），異綠原酸C對照品（純度>99%，130428）均購自上海融禾醫藥科技有限公司；用于加樣回收樣品配置的新綠原酸對照品（純度>99%，160904），綠原酸對照品（純度>99%，160927），隱綠原酸對照品（純度>99%，160917），咖啡酸對照品（純度>99%，161021），異綠原酸B對照品（純度>99%，160925）；異綠原酸A對照品（純度>98%，161026），異綠原酸C對照品（純度>98%，161020）均購自上海融禾醫藥科技有限公司；氫氧化鈣（分析純，建德市新安江重鈣廠）；鹽酸（優級純，國藥集團化學試劑有限公司）；無水乙醇（分析純，上海凌峰化學試劑有限公司）；色譜純乙腈、甲醇均購自Merck公司；去離子水由水超純水系統（MilliQ，德國Millipore公司），每日新制。

2方法

21金銀花水提濃縮液制備及石灰乳沉淀步驟

稱取150 g金銀花藥材，分別加225 L水和150 L水煎煮2次，第1次煎煮1 h，第2次煎煮05 h，濾過，合并濾液，將濾液濃縮至450 mL，冷凍儲存備用。

用磁力攪拌器在冰浴條件下配置一定濃度石灰乳，配完后繼續攪拌備用。濃縮液在常溫下解凍后搖勻，量取約100 mL至250 mL燒杯中，在機械攪拌下用注射泵以一恒定速度滴加石灰乳，加完后繼續攪拌30 min，再將燒杯用保鮮膜密封，在低溫恒溫槽中靜置一定時間。將燒杯取出后立即抽濾，收集沉淀后稱重。取部分沉淀分析有機酸含量及固含量，其余冷凍保存。

22分析方法及方法學驗證

沉淀和濃縮液中有機酸含量采用HPLC測定[12]。沉淀樣品的前處理方法如下：取鈣鹽沉淀約12 g，用50 mL乙醇混懸，加入6%的鹽酸溶液將pH調至10，使鈣鹽沉淀基本溶解，抽濾，取5 mL濾液濃縮至干，用50%甲醇溶解并定容至10 mL量瓶，進行HPLC分析。

HPLC分析條件：色譜柱為Agilent Zorbax SBC18柱（46 mm×250 mm，5 μm）；以01%甲酸水溶液為流動相A，01%甲酸乙腈溶液為流動相B，進行梯度洗脫，0～25 min，8%B，25～30 min，8%～19%B，30～60 min，19%B，60～61 min，19～90%B，61～65 min，90%B；檢測波長325 nm；流速1 mL?min-1；進樣量10 μL；柱溫25 ℃。

對照品溶液配制方法如下：精密稱取新綠原酸對照品508 mg，綠原酸對照品563 mg，隱綠原酸對照品 494 mg，咖啡酸對照品1172 mg，異綠原酸B 對照品489 mg，異綠原酸A對照品 491 mg，異綠原酸C對照品 487 mg，以50%甲醇超聲溶解并定容至5 mL量瓶，作為標準曲線最高濃度溶液，逐步稀釋至標準曲線各濃度溶液。

加樣回收率樣品制備方法：精密稱取新綠原酸對照品379 mg，綠原酸對照品3561 mg，隱綠原酸對照品698 mg，咖啡酸對照品045 mg，異綠原酸B 對照品674 mg，異綠原酸A對照品806 mg，異綠原酸C對照品947 mg，以50% 甲醇超聲溶解并定容至25 mL量瓶，作為加樣回收對照品儲備液。取金銀花提取液1 mL，共9份，精密稱定，分別加入06，10，14 mL加樣回收對照品儲配液，以50%甲醇超聲溶解并定容至5 mL，配成80%，100%，120%濃度的加樣回收樣品，每個濃度樣品平行制備3份，進行HPLC分析。

總固體含量測定采用質量法[13]。取鈣鹽沉淀約2 g或濃縮液約05 mL，精密稱量，然后置于已恒重的稱量瓶內，在鼓風干燥箱內105 ℃干燥3 h，放入干燥器內冷卻至室溫，再次稱量。根據樣品干燥后質量計算樣品中總固體含量。

23試驗設計

231工藝評價指標為考察金銀花水提液中的有機酸轉移到鈣鹽沉淀情況，將每1 g藥材提取出的新綠原酸量（Y1）、綠原酸量（Y2）、隱綠原酸量（Y3）、異綠原酸B量（Y4）、異綠原酸A量（Y5）、異綠原酸C量（Y6）作為工藝評價指標。

同時，為考察金銀花水提液中雜質除去程度，將以上6種有機酸的總純度（Y7）也作為工藝評價指標，計算公式如下。總有機酸純度=樣品中6種有機酸總量1樣品總固體量×100%（1）232關鍵工藝參數篩選采用PlackettBurman設計考察堿液滴加速度、{堿pH、調堿攪拌速度、石灰乳質量濃度、石灰乳攪拌速度、靜置時間、靜置溫度等7個工藝參數對金銀花石灰乳沉淀過程的影響，各因素和相應水平見表1，具體條件見表2。試驗設計由JMP11（美國SAS公司）完成。

33石灰乳沉淀工藝建模采用BoxBehnken設計研究石灰乳沉淀過程關鍵工藝參數和工藝評價指標的定量關系。調堿攪拌速度固定為400 r?min-1，石灰乳濃度固定為20%，石灰乳攪拌速度固定為450 r?min-1。其他參數見表3，試驗設計由Design Expert 806（美國StatEase公司）完成。

其中a0，k為常數項，xi為工藝參數編碼值，為參數Xi對指標Yk的標準偏回歸系數。然后將各標準偏回歸系數的絕對值加權求和。作者認為單位質量藥材提取出的有機酸量和總有機酸純度同等重要，各占1/2權重，因此加權標準偏回歸系數絕對值之和采用下式計算。

Axi=1112×6k=1|axi，k|+112×axi，7（4）

其中為參數Xi對7個工藝評價指標的偏回歸系數加權之和，取加和值較大的前4項對應的參數作為關鍵工藝參數。

關鍵工藝參數與工藝評價指標之間的數學模型采用下式計算。

Y=b0+4i=1bixi+4j=1bjx2j+3i=14j=i+1bijXiXj（5）

其中，b0為常數項，bi，bj，bij為偏回歸系數。采用逐步回歸法簡化方程，模型移入或移除特定項的P設定為010。多元線性回歸和逐步回歸均采用DesignExpert806（美國StatEase公司）計算。

采用模擬重復試驗結果的Monte Carlo法計算設計空間[7，9]，由MatlabR2014a（美國MathWorks公司）自編程序進行計算。假設在某特定工藝條件下，多次重復試驗所得工藝評價指標的值符合正態分布，其平均值與試驗結果相同，相對標準偏差根據中心點相對標準偏差確定。計算時隨機模擬各指標的值，通過逐步回歸法建模并預測，統計不同工藝參數組合下預測結果的達標情況，取達標概率大于或等于080的組合為設計空間。計算中⒐丶工藝參數變化步長設為002，模擬次數為15 000次。

3結果與討論

31有機酸含量測定分析方法學驗證

根據本研究樣品的實際情況，對文獻[12]方法進行方法學驗證，標準曲線及線性范圍考察結果見表4，加樣回收考察結果見表5，對照品及提取液樣品HPLC圖見圖1。各有機酸80%，100%，120%濃度的平均回收率在9770%～1062%，RSD均小于35%，證明該分析方法準確、可靠，可用于本研究中樣品有機酸的含量測定。

32關鍵工藝參數篩選

PlackettBurman設計所得結果見表2。單位質量藥材提取出的綠原酸量、異綠原酸B量、異綠原酸A量、異綠原酸C量分別為292～643，065～129，072～149，191～513 mg，與純化前的181，149，370，540 mg相比均明顯減少，說明這4種成分在純化過程中損失較大。已有文獻報道新綠原酸、綠原酸和隱綠原酸在強堿性條件下易發生降解轉化[1516]，所以推測有機酸損失主要原因為石灰乳加入后有機酸產生降解。總有機酸純度在343%～706%，而濃縮液中為838%，也有明顯下降。

公式（4）中各指標相應的模型標準偏回歸系數及其絕對值之和值見表6。由表可知，堿液滴加速度（X1）、調堿pH（X2）、靜置時間（X3）、靜置溫度（X4）的偏回歸系數絕對值之和大于另外3項，因此認為它們是石灰乳沉淀過程關鍵工藝參數。

33關鍵工藝參數的影響規律

BoxBehnken設計所得結果見表3，并以公式

（5）建立工藝評價指標與關鍵工藝參數的定量模型。模型的偏回歸系數及方差分析結果見表7。各模型的R2在080～088，說明模型能解釋大部分變異。除異綠原酸C指標外，調堿pH對其他指標都有顯著影響；靜置時間對所有指標均有顯著影響；除異綠原酸A和異綠原酸C指標外，靜置溫度對其他指標都有顯著影響。除純度外，堿液滴加速度和調堿pH的交互作用對其他指標均有顯著影響；除新綠原酸和綠原酸指標外，靜置時間和靜置溫度的交互作用對其他指標均有顯著影響。

由于工藝參數對新綠原酸量、隱綠原酸量、異綠原酸B量、異綠原酸A量和異綠原酸C量的影響規律類似，因此以新綠原酸量為例進行說明。新綠原酸量等高線圖見圖2，結合偏回歸系數的數值，見表7，可知：堿液滴加速度越快，調堿pH越低，靜置時間越短，靜置溫度越低，新綠原酸量越高。

綠原酸量等高線圖見圖3，堿液滴加速度越快，調堿pH越高，靜置時間越短，靜置溫度越低，綠原酸量越高。

純度等高線圖見圖4，結合表7中偏回歸系數的數值可知：調堿pH越低，靜置時間越短，靜置溫度越低，總有機酸純度越高。

靜置時間1 h，靜置溫度20 ℃。

a靜置時間1 h，靜置溫度20 ℃；b堿液滴加速度125 mL?min-1，靜置溫度20 ℃；c堿液滴加速度125 mL?min-1，靜置時間1 h； d 堿液滴加速度125 mL?min-1，pH 120。

堿液滴加速度125 mL?min-1，pH 120。

34設計空間及驗證

工藝評價指標的可接受范圍及達標概率見表8。通過Monte Carlo算法計算得到設計空間，見圖5。為便于操作，推薦設計空間內操作空間為：堿液滴加速度100～125 mL?min-1，調堿pH 115～117，靜置時間10～11 h，靜置溫度100～200 ℃。該操作空間內工藝評價指標的最低達標概率為0800。

為驗證設計空間的準確性，分別在設計空間內、外取一點進行驗證，記為V1，V2。驗證點實驗條件及結果見圖5，表9。由驗證結果可知，實測值與預測值基本符合，證明模型預測性能良好。設計空間內驗證點完全達標，而設計空間外驗證點的總有機酸純度和異綠原酸C量不能達標，說明在設計空間內操作能保證石灰乳沉淀工藝品質穩定可靠。

a堿液滴加速度為125 mL?min-1；bpH 115；c堿液滴加速度125 mL?min-1，靜置溫度20 ℃；設計空間內驗證點；×設計空間外驗證點；彩條指所有指標均達標的概率值。

4結論

本研究通過設計空間法優化金銀花水提液石灰乳沉淀工藝。首先確定工藝評價指標為純度、單位

質量藥材提取出的新綠原酸量、綠原酸量、隱綠原酸量、異綠原酸B量、異綠原酸A量和異綠原酸C量；隨后，通過加權標準偏回歸系數法篩選出堿液滴加速度、調堿pH、靜置時間和靜置溫度為4個關鍵工藝參數；再采用逐步回歸法建立工藝評價指標與關鍵工藝參數的定量模型；最后，通過Monte Carlo算法計算出基于概率的設計空間并驗證。驗證結果證明在該工藝參數設計空間內操作能夠保障石灰乳沉淀過程質量穩定。為便于操作，推薦金銀花水提液石灰乳沉淀工藝的操作空間為：堿液滴加速度100～125 mL?min-1，調堿pH 115～117，靜置時間10～11 h，靜置溫度100～200 ℃。

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篇5

一、醫院進行會計電算化管理的重要意義

隨著醫療衛生事業改革的不斷深化，提高醫院會計電算化水平，對減輕醫院財務人員的勞動強度、提高財務工作效率以及實現會計信息共享、加強醫院內部會計控制等具有積極的意義。與手工會計相比，會計電算化在結果的準確性、及時性處理事物的簡易矢口程度、計算速度快慢等方面都發揮出顯著的優點。會計電算化是采用現代信息技術，對傳統的會計模型進行重整，并在重整的現代會計基礎上，建立信息技術與會計學科高度融合的、充分開放的現代會計信息系統。這種會計信息系統將全面運用現代信息技術，通過網絡系統，使業務處理高度自動化，信息高度共享，能夠主動和實時報告會計信息。它不僅僅是信息技術運用于會計上的變革，更代表一種與現代信息技術環境相適應的新的會計思想。二、當前醫院會計電算化存在的問題

（一）部分醫院對會計信息化工作重視程度不夠

目前在許多醫院的領導層中，普遍存在著對財務工作重視不夠的現狀，認為會計電算化只是一種形式，他們將主要精力和財力向一線部門臨床和醫技科室傾斜，認為財務部門只是醫院的輔助科室，是為一線科室服務的部門。在領導層中，普遍存在著一種“重硬輕軟”的思想，重視對醫院醫療硬件的投資而忽視對軟件的投入。事實上，實現會計信息化不僅僅是記賬技術的革命，而且對于會計學科本身也是一次大的革命，它可以把會計人員從繁瑣的記賬、算賬、報賬的苦海中解放出來，也可以使他們能夠將更多的時間、精力用于資金管理、資金分析、資金測評、內部會計控制中，進一步深化會計職能。

（二）合格的會計電算化專業人才數量不足，結構不盡合理

由于會計電算化是一門融計算機學、管理學，會計學和信息學于一體的科學，使其發揮最大的功效，不僅要有一套較好的、較系統的財務軟件，更重要的是需要有專業化的復合型人才，需要專業化的系統分析人員、系統維護人員、系統操作人員。而現在在大多數醫院的會計人員，均是從原先從事手工操作的會計人員過渡而來的，雖然在會計信息化過程中，他們已經接受了電算會計的等級培訓，但與實際操作過程中的業務水平要求還有一定的差距，這主要表現為既懂計算機會計軟件使用，又熟悉財務會計核算業務的人才缺乏。在后續教育培訓中，涉及到計算機與會計結合運用、會計軟件操作的課程又很少，使得他們的會計信息化水平在短時間內很難提高。如此，使單位浪費了大量的人力、物力，信息化在會計工作中沒有充分發揮其應有的作用。

（三）軟件程序不穩定，錯誤不易被發現

新的軟件在使用過程中或多或少的會有不足之處，因此開發商會通過不斷升級軟件加以完善，然而在升級過程中，軟件程序不免會有一些漏洞出現，使財務軟件有運行過程中會出現一些新的問題，從而影響正常的工作進度，這樣就需要技術人員與軟件開發商聯系，延誤工作，辦事效率慢，甚至有時造成不必要的經濟損失。

（四）個別醫院使用的財務軟件不符合會計軟件功能

規范現行的財務軟件雖然具有操作員權限限制功能，但由于缺乏安全意識，加上財務分工不夠細致，往往在同一操作限制條件下設置多個操作人員，通過轉換操作員姓名來進行不同的會計業務操作；有的單位甚至沒有進行操作員權限限制設置，操作員可以相互操作對方的科目，從而使得權限管理形同虛設。另外，各模塊之間缺乏牽制，即使“總賬”和“明細賬”不符，也依然可以報出財務報表，這樣輕則造成財務信息錯弊，重則造成違反財經法規現象的發生，給醫院經濟管理帶來了隱患。

（五）會計電算化管理制度不健全

目前，不少醫院沒有嚴密的會計信息化管理制度或有章不循，使得會計信息系統不能正常運行，在管理上也出現了一些新的問題，而網上泄密和網上黑客的惡意攻擊是面臨的首要問題；同時，由于會計基礎工作薄弱，建立在此基礎上的信息化管理也出現一些問題，導致手工與計算機并行時間過長，增加了會計人員的工作量。

三、加強醫院會計信息化發展的對策

（一）醫院領導和財會人員觀念要轉變

領導的支持和財會人員的積極參與是順利實施會計電算化的根本保證。首先醫院領導要提高對會計電算化技術的認識，會計電算化系統是一項需要長期不斷投入和支持的軟件工程，并非有電算化軟件就可以萬事大吉，而是要符合醫院工作運行的治理。其次，財會人員要積極轉變觀念，會計電算化的發展促進了醫院會計知識結構的更新，由事后分析轉變為事前控制，而不再是固守于記賬、算賬，要為醫院治理提供各種有效的信息。

（二）提高會計人員的業務素質，完善規章制度，實現會計電算化

會計電算化對會計人員的業務素質提出了更高的要求，除具備較高的專業知識水平外，還要熟練掌握計算機基礎知識并會正確規范地加以運用于日常的會計工作中，要把提高會計人員的計算機水平作為工作的重心，采取必要措施，根據崗位分工情況，會計人員掌握計算機知識層面情況，分層次針對性地進行系統培訓，使之成為既精通會計又精通電算化的復合型高、精、尖人才，以確保會計電算化工作的正常運行。

（三）加強醫院會計信息化的內部控制

內部控制主要是對會計信息軟件系統涉及的各個部門和人員而言的，通過內部控制，可以使各個崗位各司其職，協調和理順相互關系，減少、杜絕舞弊或犯罪的發生。加強內部控制，可以從以下幾個方面著手：首先通過管理控制使各個崗位、職能部門協調和理順關系，建立科學的內部組織機構，使其各自獨立又相互聯系，從而形成相互稽核、相互監督、相互控制的機制，加強系統安全控制。其次，通過日常控制最大限度地保證醫院財產物資的安全完整，使反映的經濟活動情況準確可靠，達到預期的管理控制目標。

（四）做好電算化會計檔案保管工作

電算化會計檔案要嚴格按照財政部有關規定進行管理。由專人負責，妥善保存有會計信息的磁性介質或其他介質；存放地點應防磁、防火、防潮和防塵；采用磁性介質保存會計檔案，要定期進行檢查，定期進行復制，防止由于磁性介質損壞而使會計檔案丟失；重要會計檔案應堅持雙重備份制度，存放在兩個不同的地點。（作者單位：鄭州市骨科醫院）

參考文獻

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一、會計電算化在財務管理中發揮的作用

會計電算化對于本文由收集整理提高醫院會計活動效率、改善醫院財務管理具有重要意義。首先，會計電算化切實提高了會計工作的質量。采用財務軟件進行賬務處理，減少了那些機械性和重復性的勞動，降低了人工會計記錯、記漏等問題出現的幾率，也將會計人員從單一、枯燥、繁雜的事務中解放出來；其次，會計電算化使會計工作變得更加規范有序。這主要是由電算會計化的特點決定的，會計人員主要通過會計軟件完成財務管理任務，信息數據錄入和處理也必須按照一定的要求進行，這項工作也就自然而然地“規范”起來；再次，會計電算化改變了傳統的會計信息處理模式，引起了財務管理方式方法、工作程序、具體內容等各方面的重大變革，促進了會計行業理論及實踐的進一步發展。

二、會計電算化在醫院財務管理中的應用現狀及存在的問題

會計電算化是醫院財務管理在信息時代的重大進步，但任何事物的產生與發展都不是一帆風順的，會計電算化在財務管理實踐中也產生了許多新的問題：

1.會計電算化軟件的選用不夠科學、更新較慢

會計電算化主要依托計算機及會計軟件開展工作。會計軟件的選用對于會計電算化來說是至關重要的。醫院作為一種特殊組織，與其他行業相比，在經營管理方式、會計制度方面存在明顯不同，而在醫院會計電算化軟件的選用、更新方面也有著特殊的要求。但在醫院會計電算化發展中普遍存在著“重硬輕軟”的思想，重視對醫院醫療硬件建設而忽視軟件投入，所選取的會計軟件或者是不適合醫院使用，或者是不符合本醫院的個性化需求，降低了會計電算化的效率。

2.會計電算化崗位設置缺乏科學性

當前，會計電算化崗位設置缺乏科學性、崗位職責不清晰的現象比較突出。大部分醫院的電算化會計工作人員都是一人“兼數職”，從會計信息的錄入、處理、分析到會計報表的產生都是由一人完成，這使得會計電算化中的復核崗位形同虛設，如果出現錯誤也很難被發現。

3.財務帳套及醫院his系統的接口問題

隨著我國醫療衛生改革的不斷推進，醫院包括會計電算化在內的各方面都面臨著信息化發展的挑戰。各醫院應確保本醫院財務帳套的完整性與科學性，處理好his系統與醫保系統的接口、醫院會計電算化系統的更新以及接口預留拓展等細節問題，以會計電算化為核心實現醫院管理的現代化轉型。

三、完善會計電算化在財務管理中應用的對策與措施

會計電算化是醫院現代化管理的重要基礎。針對會計電算化在醫院財務管理中所產生的問題，國家經濟部門及醫院應當研究問題產生的根源，并采取一定的策略解決問題：

1.選擇恰當的會計軟件

要廣泛地了解電算化會計軟件市場的相關情況，結合醫院發展的實際情況，選擇信譽度較高的專業軟件公司所推出的適合醫院使用的會計軟件，甚至可以要求軟件公司為本醫院“量身定做”，開發更具個性、更能滿足實際需要的醫院會計軟件。另外，還應與軟件公司保持密切聯系，并在本醫院內部培養一名專門維護、更新軟件的人員，這樣能夠在軟件系統更新升級中得到更多的支持。同時，還要重視對電算化會計設施設備的更新與維護，使之為醫院電算化會計提供更大的支持。

2.加強醫院財務審計監督

首先，要使會計電算化崗位趨于合理、崗位責任相對清晰，尤其要重視會計復核崗位；其次，要加大醫院財務審計監督工作的力度，盡量保證內部審計部門的“獨立性”，提高醫院會計電算化工作的質量；同時，還應做好接受審計機構審計監督和檢查的準備。通過上述舉措，促進醫院會計電算化工作的廉潔高效。

3.重視對電算化人才的培訓

篇7

一、前言

隨著我國科技的不斷進步與發展，機電一體化技術越來越受到企業及科研人員的重視，本文就該部分內容進行了探討。

二、機電一體化的內容

1.機電一體化技術是從系統工程觀點出發,應用機械、電子等有關技術,使機械、電子有機結合,實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術,主要包括技術原理和使用機電一體化產品(或系統)得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群(族)的總稱。

2.機電一體化系統(產品)由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機電一體化系統(產品)。主要是指機械系統(或部件)與微電子系統(或部件)相互置換和有機結合,從而賦予新的功能和性能的新一代產品,有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。

3.機電一體化工程(機械電子工程)是機械工程與電子工程的綜合集成,即給定機電一體化系統(或產品)“目的功能”與“規格”后,機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統(產品)中的具體應用。

4.機電一體化思想體現了“系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。

20世紀80年代中期以來,計算機特別是微型計算機已日益廣泛應用于機械產品和生產過程的控制,使機、電有機地結合,發展成機電一體化技術。機電一體化技術的應用,給機械行業帶來了顯著的效益,提高了生產率,提高了產品的性能和質量,降低了原材料消耗,節約了能源,減輕了操作工人的勞動強度,增強了企業在市場中的競爭力。“機電一體化”是微電子技術、計算機技術、信息技術與機械技術相結合的綜合性高新技術,是機械技術與微電子技術的有機結合。

三、機電一體化技術設計原理

從方法學的觀點出發,機電一體化技術應遵循以下設計原理：

1.整體最優化原理

機電一體化技術要求從系統的觀點出發,綜合機械技術和信息技術,實現整體最優化。其實,“最優化原理”是人類進行科學技術活動的基本思想動力。“精益求精”是這一思想的生動描述。人們為達到一定的目標,采用直接或間接的方法求得達到該目標的最佳途徑。這里強調“整體最優化”,正是運籌學思想在機電一體化技術中的體現。

2.智能化原理

這是機電一體化技術與傳統機械自動化技術的主要區別之一,也是21世紀機電一體化技術發展的主要方向。關于“智能”的定義。目前尚無確切和統一的說法。但是,它首先是對人類行為的描述。“智能”主要概括出人類有以下能力:感知能力;記憶能力;思維能力―包括形成概念的能力、判斷能力、推理能力。

我們這里所說的“智能化”。是對機器行為的描述,是“仿人智能”,或者稱之為“人工智能”(artificialintelligence)。具體地說,智能化就是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,以求得到更高的控制目標。

3.仿生原理

如果說智能化是“仿人智能”,那么“仿生”便是對所有生物行為的模仿。生物世界是億萬年生物進化的結果,是“適者生存”這條自然規律“精雕細刻”的結果,是人類的學習寶庫。現代信息技術和機械技術使這一“模仿”比較容易,成為可能。

4.柔性化原理

也可稱之為“軟化原理”。由于使用了微電子技術,可以而且應當盡量用軟件功能代替硬件功能。因為“軟化”可以使機械系統近乎完全“貼近”實際工況的需要,極大地提高產品的性能。例如,加工中心機床、電梯的“加減速無感控制”、汽車發動機的電噴技術、汽車的防抱死裝置… ,都廣泛地采用了軟件控制原理。

四、機電一體化技術的應用

在人們的日常生活當中,自動機械、信息處理設備、辦公室設備、車輛電子設備、醫療器械、光學裝置、智能家電、樓宇安全系統等機電一體化系統都離不開執行元件為其提供動力。而執行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的,因此需要一個驅動部件。該驅動部件在電子控制裝置的控制下,接收指令,進行能量轉換,從而得到目標輸出。對于精密傳動來說,需要在執行元件輸出終端進行傳動測量,如測量其位置、速度、加速度,同時將所測得的數據反饋給電子控制裝置,讓其進行比較,進行誤差修正控制,最終實現精密傳動。

當有多個執行元件,其輸出動作規律各不相同時,一方面要根據各執行元件工作情況來考慮其控制的形式,另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯系。如果它們之間沒有聯系,可以讓它們單獨來工作,也可以通過構建PC機上位控制來統一管理。若工作聯動內容經常變化,就應該構建一個可以直接識別聯動輸出的軟件,將聯動輸出寫入軟件當中,讓其直接轉化為控制程序,這樣就能靈活地應對動作輸出的需求。

五、機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合, 它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展和進步。進入 21 世紀,在機電一體化技術的發展方向中,最主要的是:智能化、數字化、網絡化、微型化、綠色化,下文對此略加探討:

1.智能化

智能化是 21 世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。誠然,使機電一體化產品具有與人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

2.數字化

微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路. 如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

3.網絡化

20 世紀 90 年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片, 企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快就會暢銷全球。由于網絡的普及, 基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術是家用電器網絡化已成大勢,利用家庭網絡(home net)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computer integrated appliancesystem, CIAS),使人們在家里分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此, 機電一體化產品無疑朝著網絡化方向發展。

六、結束語

只有加強對機電一體化技術發展的研究，才能使機電一體化技術的應用越來越廣泛，是非常具有現實意義的研究。

參考文獻：

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筆者通過對我市一些中小學教務精細化管理的實踐進行調查研究，發現當前中小學教務精細化管理中存在的問題有：教務管理部門管理職能的弱化，教務管理制度精細化的模糊，教學常規精細化的缺失，對教師的培養、考核和激勵的不科學。筆者認為導致中小學教務精細化管理存在問題的原因如下：

一、教育管理理念落后

傳統的教育管理理念是在國家計劃經濟體制下形成的一種行政性教學管理模式，強調按照規范的程序和權威性的法規實施教育管理，因此，它具有較高的行政效率等優點。但是它不是站在被管理者需要的角度，學校的常規制度、教師的繼續教育、學生的養成教育和教研組、備課組的教研活動等都是從管理者需要的角度出發，官本位觀念嚴重。行政性教學管理模式只能帶來剛性的、權威性的管理制度，起初會十分有效，會增加學校管理者的自信。但是制度的剛性與管理對象的人性終究會產生矛盾，一味地強調制度的權威性、規范性、強制性，會激化管理者與被管理者之間的矛盾，而作為管理者，解決矛盾的辦法就是制定更嚴苛的制度，形成一種惡性的“邏輯怪圈”。之所以出現千奇百怪的另類制度，歸根結底是教育管理理念的落后，“最嚴校規”折射的就是教育理念的落后。

二、對師生的評價方式不科學

江蘇省新課程改革實踐變化最多的還是教學內容和教學體系等方面。但在教學評價上依然沒有突破舊有的、單一的評價體系，衡量一個地區或一個學校教學質量的還是升學率。在升學率這一指揮棒下，社會和家長將教育的壓力推給了學校，學校推給教師，教師強加在學生頭上。于是，學校所有的評價都以學生的成績作為衡量的標準，教師行不行，關鍵看成績。因此，部分教師尤其是年輕教師不再關注自己的專業成長，不再研究教法、學法，在工作中使用題海戰術，慢慢地就變成了一名合格乃至優秀的“教書匠”，而非“專家型”的教育者。

為了能在各項考試中取得優秀的成績，很多家長、教師和學生只關注智力的開發和學習能力的提高，忽視了道德教育。如果過分依賴單一的教育評價模式，必將損害教師和學生的利益，最終會影響整個民族的教育事業。

三、缺乏精細化管理的經驗

精細化管理作為一種科學的管理方法并非首先在教育領域興起，更不是針對教育問題提出的。精細化管理理念源于生產領域，它在企業推行及操作中取得了顯而易見的效果，因此，部分教育管理者開始研究和探索學校實行精細化管理的可能性。但學校精細化管理和教務精細化管理的實質是什么，沒有一個現成的、有說服力的答案。學校管理者沒有認識到精細化管理是實現培養人的教育目標的需要，是實施素質教育的需要，是深化新課程改革的需要。更多的學校管理者將企業的精細化流程嫁接到學校管理中來，學校的各項管理事項能細化、量化的一律細化、量化，不能的也要創造條件細化、量化。這種用管理產品生產的方法來管理人才的方式，必然會增加管理者和被管理者的工作壓力，激化他們之間的矛盾與沖突。

四、精細化管理的檢查監督不到位

中小學教務管理人員有校長、分管副校長、教務主任和副主任以及各個年級組長、教研組長和備課組長，群體人數不可謂不精、不可謂不多，但是為什么教務精細化管理的水平并沒有明顯提高呢？絕大多數教學管理者因為學科教學的突出而成為學校中層干部，他們既是學校的管理者，又沒有放棄學科教學，每天除了完成自己分管領域內的事務外，還要作為被管理者完成相應的教學任務。這就使得教務精細化管理的監督檢查環節得不到保證，即使有檢查與監督，也只是“走過場”，形式大于內容。長此以往，教務精細化管理就有可能“雷聲大，雨點小”，最后不可避免地銷聲匿跡。

五、精細化管理的校園文化氛圍不濃

校園文化是指一個學校的歷史傳統、文化理念、價值觀念和與之相適應的行為準則的綜合，它包含物質、精神和制度文化建設。物質文化建設是載體，制度文化建設是校園文化建設的保障，精神文化建設是校園文化建設的核心。縱觀我市中小學的精細化校園文化建設，發現精細化管理的校園文化氛圍不濃，主要體現在以下三個方面：一是沒有開辟精細化管理的輿論陣地，廣大師生對精細化管理準備不足；二是沒有形成精細化管理的共同體，師生被動地參與精細化管理，成為精細化管理的對象，被要求服從管理；三是精細化管理的制度不夠精細，無法為精細化管理提供有力的保障。

參考文獻：

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1、機電一體化的發展歷程

機電一體化技術的發展有三個階段，即發展初級階段、蓬勃發展階段和智能化發展階段。最初早在20實際60年代人們開始利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。而由于軍事和工業發展的需求，當時的人們對于這方面開始重視，由于當時電子技術水平發展不夠，技術結合與運用還沒有得到深入發展。到上個世紀七八十年，計算機技術和通信技術開始快速的發展為機電一體化的發展奠定了技術基礎。到了90年代后期，機電一體化進入深入發展時期，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支。此外，由于神經網絡技術、人工智能技術、光纖技術等領域巨大進步，為機電一體化技術的發展創造了更好的條件。從數控機床的問世到微電子技術的全新發展，進而可編程序控制器、電力電子等的發展為機電一體化提供了堅強基礎，最后激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使機電一體化躍上新臺階。

2、機電一體化技術發展現狀

近些年來，機電一體化技術有了更全面的進步，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予自動顯示記錄、自動處理信息、自動檢測、自動調節與控制自動診斷與保護等許多新的功能。目前一些電動的實際運行中依然存在著一定的問題，比如執行機構機構多、定位精度低、結構復雜、可靠性差等問題，因而對于這種情況，采用機電一體化技術，將伺服電機、閥門、控制器合為一體，采用模糊神經網絡，通過內置變頻器，實現閥門的高效控制。

二、機電一體化中電動機構的組成及工作原理

1、電機執行機構的組成

目前較常用的主要是交流電動機，它可分為三相異步電動機、單相交流電動機兩種，前一種比較多的用在工業上，而后以后總通常用在民用電器上。從電機的結構上看，主要分為控制部分和執行驅動部分，控制部分主要由三相PWM波發生器、單片機、智能逆變模塊、整流模塊、A/D、故障檢測、輸入輸出通道等組成；執行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。

2、電機的工作原理

電機執行結構系統通過電流與電壓傳感器和位置傳感器的檢測，得出逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，然后由A/D轉換后送入單片機。單片機通過控制PWM波發生器的作用，最后實現電機的運行控制。逆變模塊工作時需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。對于電動機運行原理的分析，這里主要針對工業中應用的三相異步電動機的原理進行探討。電動機轉動的基本工作原理是三相對稱繞組中通入三相對稱電流產生圓形旋轉磁場，轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流，轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。

三、機電一體化中電機閥門位及速度控制與運行維護

1、電機閥門位及速度控制

實現電機執行機構的閥門位和速度的控制需要解決的關鍵性技術問題主要有五個方面，分別是閥門柔性開關的控制、閥門位的極限位置的判斷、電機保護的實現、準確定位與模擬信號的隔離。對于機電一體化中電機閥門位和速度的控制，微處理器根據測得的變頻器輸出電壓和電流，通過計算得出輸出力矩，如果輸出力矩達到或大于設定的力矩，那么就會自動降低運行速度。在傳統電機的執行機構中，閥位的極限位置的檢測是通過機械式限位開關獲得的。電動執行機構極限位置的檢測是通過檢測位置信號的增量獲得的。單片機將本次檢測的位置信號與上次檢測的信號相比較，如果未發生變化或變化較小，就會自動供應電機的供電電源。

電機的運行控制與加速度的大小、時間長短、當前位置、速度控制與給定位置以及運行速度有關。再機電一體化中電機采用的是雙環控制方案，外環為位置環，內環為速度環。外環是通過當前位置速度的設定將速度給定發生器向內環提供速度的設定值。內環是將當前速度與速度給定與發生器的設定速度進行比較，依靠速度調節器改變PWM波發生器載波頻率，以實現電機的轉速調節。

2、機電一體化中電機的運行維護

機械工業的飛速發展對電機運行維護不斷提出新的要求，而現代科技技術的發展又為電機的保護水平的提高提供了新的空間。然而再先進的技術都需要依靠人為的操控，因而對于電機的運行維護是確保電機的機電一體化技術優勢表現的重要前提。在這里把電機的維護分為三個方面，一個是電機運行前的準備，一個是電機運行中的監管，另外一個是電機的日常保養。

在電動機啟動前需要檢查電源是否有電，觀察啟動器是否正常、熔絲規格大小是否合適，檢查傳動電動機轉子和負載機械的轉軸、電動機及啟動電器外科是否接地、負載機械是否妥善地做好了啟動準備。接通電源后，啟動時應注意觀察電動機、傳動裝置、負載機械的工作情況，如果發現異常應立即切斷電源。對于電動機運行中的監視，要時刻注意電動機的電壓與電流，關注電動機的振動、響聲和氣味，注意傳動裝置的檢查，以便及早發現問題，減少或避免故障的發生。而對于電動機保護除了運行過程中注意監視和維護外還應進行定期檢查和保養。

四、結語

總而言之，隨著我國科技水平的快速發展，機電一體化技術也得到不斷提高，而電動機作為扮演我國工業現代化建設中的重要角色，起著非常關鍵的作用。而對于機電一體化中的電機控制和保護技術也因此顯得格外重要，電動機的高效率運行是目前電機行業發展的必然趨勢，可見推廣高效率電動機是非常有必要的。要從電動機的技術發展和運行維護上進行探討分析，以從根本上解決目前機電一體化中電機的高效問題，同時也為今后的進一步發展奠定基礎。

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根據我國中職機電一體化專業對學生培養的目標與要求，我們知道此專業對學生的培養目標是：培養出能夠勝任從事機電一體化設備操作使用的人才，包括對機電一體化設備安裝、調試、使用、維修、維護和管理等，培養層次分為能夠基本勝任工作的初中級技術應用專門人才和高技能、高素質、高應用型高級職業技術人才兩類。對于高級職業技術人才的要求是：要求其不但能夠操作、維護、管理，而且還必須能夠進行設計。如何快速提升這一專業的學生技能與素質，將他們培養成專業素質高、專業技能強的科技型人才，是中職機電一體化專業教師必須面對的課題，本文就此展開探析，首先對現行機電一體化專業教學中存在的問題進行分析，接著就如何更有效地開展機電一體化教學進行分析探討。

一、中職機電一體化教學現狀分析

1、專業課程設置不合理性

針對當前機電一體化專業課程體系的分析，筆者發現課程體系對專業的側重點與聚焦點主要集中在電與機兩個方面，而且兩者分界比較明顯。專業目標要求他們是融為一體的，然而，當前的專業課程設置存在一些過分偏重于機械方面的課程安排，從而偏輕了對電類課程的設置，這與當前“機、電、計算機”三維一體的專業格局極不相稱，從而導致教學與實際脫節，無法很好地配合機電一體化專業設備操作演練教學。為適應社會形勢與專業發展趨勢，筆者認為，有必要對機電一體化教學課程內容進行適度的改革調整，加強電氣控制課程、計算機運用課程等方面的教學，從而將“機、電、計算機”三者提升到同等重要的高度來進行教學。

2、專業課程內容缺乏完整性和標準化

在機電一體化專業的課程教學過程中，幾乎所有操作都是通過手工實踐來進行的，只有極少部分通過自動化編程軟件加以實現，專業課程內容缺乏完整性和標準化，從而必須導致對專業相關的知識掌握不全，不能對相關或相近專業知識做到融會貫通，導致學生對課程內容感到生澀，難以引起他們對課程學習的興趣，甚至讓他們覺得課程內容枯燥無味。對此，從教學效果來看，對提高教學效果極為不利，從對學生綜合素質和長遠發展來看，很難讓學生蘊含更多的潛能去適應日益信息化的現代企業工作環境。針對這種狀況，筆者建議，對目前的專業課程必須進行加以修改完善，使之更能與機電一體化專業教學目標相一致起來。

3、理論原理教學與實踐操作教學相剝離

理論原理教學與實踐操作教學本應融為一體、緊密相聯、密不可分的，“機電一體化”專業特點對理論原理教學與實踐操作教學的要求更高，對理論原理的教學必須引用實踐操作加以形象化和具體化，對于實踐操作教學必須通過理論原來進行指導、驗證和保障。例如：現代國內外的工業企業幾乎都裝備了先進的數據信息傳感設備、數據自動處理分析設備、自動化控制系統等，這些設備和系統技術含量都比較高，對操作和管理其的人員素質要求比較高，不但要求他們必須具有機電一體化專業技術和簡單的操作能力，而且還必須有較高的理論分析能力。然而當前的實際教學，與企業實際情況相差很大，理論原理教學與實踐操作教學相剝離現象嚴重，從而導致學生畢業后很難快速適應工作崗位需要。

二、機電一體化教學探析

1、激發學生學習興趣，引領學生自主學習

我國春秋末期著名的思想家、教育家、儒家學派創始人孔子曾經說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”可見學習興趣對教學的重要性，它可以激發學生自主地去研究、分析、挖掘事物的來龍去脈，進而激發人們對事物更深層次的探索，在教學中有了學習興趣，不但可以提高教學質量和效率，而且還可以激勵學生對難題進行攻堅探索，增強他們更好地學好教學內容的自信心。那么，如何更好地激發學生的學習興趣呢？筆者認識，最好的辦法就是讓教學回歸于生活實踐或工作實際，例如：關于教學“三相異步電機變頻調速”的過程中，就可以將我們日常生活中最常見的“變頻空調”引入到課堂，通過其原理和特點來分析普通的與變頻的空調之間的差異，進而指出變頻調速存在哪些優點，從而增長學生的生活物理知識，增進學生學習的積極性和興趣性，進而增強他們學習動力，激勵他們自主學習。

2、注重實踐操作教學課程的場景和任務創設

筆者具體的教學實踐經驗表明，機電一體化專業理論課程與具體專業實踐課程關系相當密切，源于機電一體化專業本身就是理論與實踐并重的專業，因此在具體教學中，當進行設計課程模式時，應采取實踐與理論同步進行教學策略。例如，可以將《金屬材料與熱處理》、《機械制圖》等理論知識的學習與實踐結合起來。而在實踐性課程教學中，必須特別注重實踐操作教學課程的場景和任務創設，將實踐延伸為實訓，并盡可能讓學生在實訓車間進行，將“實習課”與“理論課”有機地結合起來，不再進行嚴格的區分。另外，對于教學課程的考核，也可以改變傳統的筆試定高低的做法，改為筆試成績、操作成績、平時作業成績三者合一的方式進行綜合評分。

3、引入現代化教學手段提高教學質量

如今已經進入了信息化時代，我們的教學手段也應緊跟時代步伐。實踐證明，通過引入多媒體等信息化手段，可以使教學更加形象、直觀、生動，更有利于學生對專業知識和技能的理解和掌握。此外通過構建專業教室、實訓和實驗基地，將一些先進的設備或模擬器材引入其中，可以讓學生在實踐操作中進一步提高理論水平和實踐操控能力。有利于學生加快掌握機電一體化操作技能，有利于學生畢業后快速適應新的工作崗位。

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一、前言

近年來，由于機電一體化技術的不斷壯大，機電一體化中的電機控制與保護措施得到了人們的廣泛關注。雖然我國在此方面取得了一定的成績，但依然存在一些問題和不足，在科學技術突飛猛進的新時期，加強電機控制與保護措施的研究，對我國機電一體化的發展有著重要意義。

二、機電一體化概況

機電一體化是指在機構的信息處理功能、控制功能、動力功能、主功能等引進電子技術，將機械裝置與電子技術結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化從上個世紀六七十年代開始，現在已經發展成為一門自成一體的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，必將被賦予新的內容。機電一體化最基本的特征就是從系統的觀點出發，綜合運用計算機技術、自動控制技術、微電子技術、電力電子技術、信息變換技術、傳感測控技術、接口技術、機械技術、信息技術以及軟件編程技術等群體技術，以合理配置與布局各功能單元、優化組織結構為目標，依據系統功能目標，在高可靠性、高質量、多功能、低能耗的意義上實現特定的價值，并使整個機電系統最終達到最優化的系統工程技術。在機電一體化系統中，除了前面提到的各種技術，還有一個很重要的方面就是機電一體化產品。后文中將會介紹的DSP就是機電一體化中的一種裝置，他依托機電一體化融合的各種技術，對機電一體化中的電機產品起到了保護的控制的作用。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。這里值得一提的是，機電一體化技術不是指微電子技術、機械技術以及其它新技術的簡單組合，而是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術。就是因為有這種綜合技術作保障，才能使機電裝置對整個電機系統起到很好的保護和控制。

三、機電一體化中電動機構的組成及工作原理

1、電機執行機構的組成

目前較常用的主要是交流電動機，它可分為三相異步電動機、單相交流電動機兩種，前一種比較多的用在工業上，后一種通常用在民用電器上。從電機的結構上看，主要分為控制部分和執行驅動部分，控制部分主要由三相PWM波發生器、單片機、智能逆變模塊、整流模塊、A/D、故障檢測、輸入輸出通道等組成;執行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。

2、電機的工作原理

電機執行機構系統通過電流與電壓傳感器和位置傳感器的檢測，得出逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，然后由A/D轉換后送入單片機。單片機通過控制PWM波發生器的作用，最后實現電機的運行控制。逆變模塊工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。對于電動機運行原理的分析，這里主要針對工業中應用的三相異步電動機的原理進行探討。電動機轉動的基木工作原理是三相對稱繞組中通人三相對稱電流產生圓形旋轉磁場，轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流，轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。

四、機電一體化中的電機控制與保護

電機控制與保護針對的是機電相關設施的維護和保養。它是機電事業強大的后盾和不能忽略的組成部分，它的開發使用是時展的需要也是各國政府大力提倡和推進的一項措施。它的節省能耗的優點使其在各個領域都能發揮作用，并成為經濟發展必須考慮必須重視的重要環節，對它的倡導和規劃符合國情和民生需要，也是我國事業國際化的一項推進因素。

1、電機控制保護裝置存在的缺陷

現階段在電機控制保護裝置中，各種非期待的狀況都有待處理。比如井下電機控制保護設備中，鼠籠式異步電機的故障率就比較高，占整個電機設備總故障率的一半以上，所以對于井下電機控制而言，可靠的控制保護裝置是保證礦井安全生產的重要因素之一。

2、機電一體化應用中電機控制與保護的措施

在機電一體化應用中，電機設備的執行機構主要由兩部分組成，分別是：執行驅動部和控制部分。其中執行驅動部是由位置傳感器、三相伺服電機等組成；控制部分是由單片機、IPM逆變器、輸入通道、PWM發生器等組成。

1）對閥門與速度的控制

在電機控制保護裝置的實際應用中，對閥門和速度的控制是不可缺少的。在我國主要采用的是雙環控制方案，其中內環是速度環，外環是位置環。速度環的目的是為實現對于電機實際轉速的調節與控制而進行的一系列操作，這個目的是通過使用速度調節器，將PWM波發生器的載波頻率進行調節而達到的。外環的作用是向內環提供相應的速度設定值，這一過程是根據外環的當前位置速度設定，并使用速度給定發生器來實現的。在機電控制保護裝置的閥門與速度控制中，由于大流量閥門執行機構在運行中存在勻速、加速或減速等階段，而且實際位置與給定位置存在不確定性，從而導致閥門與速度控制存在困難，這就需要在對其調節中，要根據閥門與給定閥門的比較，對速度進行調節。

2）對電流電壓的準確檢測

在對機電一體化中電機控制與保護裝置的應用中，對于電流、電壓的檢測也是不可忽視的，因為對二者的正確檢測有益于電機力矩、斷相保護、逆變模塊等故障的診斷。但是使用一般的電流、電壓互感器是很難達到此要求的，為了快速診斷故障排除問題，要采用霍爾型電流互感器和IPM輸出電壓采用分壓電路的方式對IPM輸出三相電流和電壓進行檢測，從而達到電機控制與保護的要求。

3、電機保護控制的裝置未來前景以及發展趨勢

1）電機的控制、保護裝置于現在來說，亟待尋找一個新的突破。隨著電機保護這一控制理論的研究以及新技術的不斷發展，利用故障建模和仿真計算，適當的引入相位量、突破量、阻抗量、諧波分量、序分量等多方面的電機故障類的敏感檢測量來進行具體數據的分析，并且做出相應的判斷以及分析，把這樣的工作量都提前做好，能夠一定程度的保護和提高電機等裝置的靈敏度和精度，還能夠對以后在理論研究方面提供一定的依據，對于以后突破性的進展提供一個直接的依據。

2）新技術的開發與應用對于電機的控制與保護裝置來說，也是一個重要的側重點。例如：實行監測性保護、控制裝置上的具體應用。利用這些技術產品與理論，對于電機的具體運行來實時監測，根據其不同的裝置進行信息的輸出與判斷，把那些反射而回的相關數據進行系統的分類，利用科學的對比和分析來確定故障的嚴重程度以及類型，最后再根據提示信息進行相關措施的補救。通過這樣的方式，不只能夠實現電機的控制與保護功能貫徹于現實之中，對于故障之前更可以發出一定的預警，達到提前發現故障，真正達到防患于未然的目的。

3）電機的保護與控制裝置同時兼具了非常主要的前景發展空間，積極的配套出廠一些電機保護、控制的裝置，根據國家生產的相關標準，不斷的進行質量與等級的提高，發展適合于我們國家特有的、關于機電一體化之中電機的控制與保護的裝置，能夠一定程度上促進我國電力事業的穩定發展。對于那些發達國家而言，電機的控制、保護裝置跟隨電機來配套生產，是一種司空見慣的現象，并且也一直被應用著，在我國卻是逐一生產，這樣對于生產者來說是一種成本的浪費。針對這樣的情況以及現實發展需求，應該堅持對外優秀經驗的引進，促進我國機電一體化對于電機控制與保護的相關發展。

五、機電一體化中的電機控制與保護措施的建議

隨著機電行業對現代化計算機與網絡技術的廣泛應用，再加上電力電子技術的高速發展，使我國機電一體化技術的應用取得了良好的效果。但是在機電控制與保護中尚存在很多問題需要解決，為了促進我國機電一體化事業的發展，減少電機控制與保護故障的發生，要將其中的故障加以重視，并逐步研究補救措施加以解決。

六、結束語

通過對機電一體化中的電機控制與保護措施的問題分析，進一步明確了電機控制與保護措施在機電一體化中的重要性。因此在機電一體化的后續發展中，要加強電機控制與保護措施的探討，確保機電一體化技術的穩定發展。

參考文獻

[1]劉文毅 淺析電力工程施工管理流程的問題與建議 當代經理人（中旬刊） 2009年

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引言

機電一體化經歷了自然產生和發展的過程，20世紀年代70初，經日本科技工作者系統地概括和總結，形成了比較完整的機電一體化概念，越后由于大規模集成電路技術和微型計算機技術的迅速發震，使得機電結合的形式更加靈活活，內容更加豐富，應用更加廣泛。我國的機電—體化經過幾十年的發展取得了重大進展，主要表現在下面幾個方面。

1 機電一體化的內容

1.1機電一體化技術是從系統工程觀點出發，應用機械、電子等有關技術，使機械、電子有機結合，實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術，主要包括技術原理和使用機電一體化產品（或系統）得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群（族）的總稱。

1.2機電一體化系統（產品）由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能，機電一體化系統（產品）。主要是指機械系統（或部件）與微電子系統（或部件）相互置換和有機結合，從而賦予新的功能和性能的新一代產品，有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。

1.3機電一體化工程（ 機械電子工程）是機械工程與電子工程的綜合集成，即給定機電一體化系統（或產品）“目的功能”與“規格”后，機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。機電一體化工程是系統工程在機電一體化系統（產品）中的具體應用。

1.4機電一體化思想體現了“ 系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。它帶來了諸如光電機一體化、機電液一體化、科工貿一體化、人機一體化等技術及其產品。

2機電一體化技術的發展方向

由于機電一體化技術是多學科技術交融的技術，因此其發展的程度必然受制于其相應支撐技術的發展，同時其相關技術的發展也必然促進機電一體化技術的發展。

2．1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向，而機器人與數控機床的智能化就是其重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、心理學、生理學和混沌動力學等新方法，模擬人類智能，使它具有自學習、自組織、自適應、思維和決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2．2模塊化

機電一體化產品種類繁多。讓它們自由地交換信息是一項十分復雜的事，因此有必要研制具有標準機械接口或電氣動力接口等的機電一體化產品。如果機電產品能夠象“搭積木”那樣讓需求者根據要求自由組合，那么無論是對資源的節約，還是服務于各行各界，都有著其巨大的作用。

2．3 網絡一體化

由于網絡的普及，推進了全球化的進程。而基于網絡的各種遠程監控技術，讓家用電器網絡化成為可能。把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統(Computer Integrated ApplianceSystem，CIAS)，使人們無論在家里還是在外面，都能隨時享受各種機電產品帶來的好處。因此，機電_體化產品無疑會朝著網絡化的方向發展。

2．4微機電化

微機電化指的是機電系統主要裝置的特征尺寸在亞微米至亞毫米范圍。微機電系統產品由于體積小、耗能少、運動靈活，在軍事、生物醫療、航空、信息等方面具有不可比擬的優勢。

2．5 綠色化

綠色化主要是指產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，而且是低能耗、低材耗、協調而可再生的產品。

3機電一體化技術的應用

在人們的日常生活當中，自動機械、信息處理設備、辦公室設備、車輛電子設備、醫療器械、光學裝置、智能家電、樓宇安全系統等機電一體化系統都離不開執行元件為其提供動力。而執行元件和電子控制裝置之間是無法直接連接的，因此需要一個驅動部件。該驅動部件在電子控制裝置的控制下，接收指令，進行能量轉換，從而得到目標輸出。電子控制驅動系統框架見圖1。

對于精密傳動來說，需要在執行元件輸出終端進行傳動測量，如測量其位置、速度、加速度，同時將所測得的數據反饋給電子控制裝置，讓其進行比較，進行誤差修正控制，最終實現精密傳動。電子閉環控制驅動系統框架見圖2。

當有多個執行元件，其輸出動作規律各不相同時，一方面要根據各執行元件工作情況來考慮其控制的形式，另一方面需要確定它們之間是否存在輸出的聯系。如果它們之間沒有聯系，可以讓它們單獨來工作，也可以通過構建PC機上位控制來統一管理。圖3為PC機二級管理的多驅動電子閉環控制系統結構框圖。若工作聯動內容經常變化，就應該構建一個可以直接識別聯動輸出的軟件，將聯動輸出寫入軟件當中，讓其直接轉化為控制程序，這樣就能靈活地應對動作輸出的需求。圖4為裝載了位置控制模塊的PC機二級管理多驅動電子閉環控制系統結構框圖。

上述機電一體化技術的應用，僅論述了如何將傳感技術、信息處理技術和驅動技術等技術簡單的融合，各部件都是以模塊形式搭建的，而模塊間的信號傳輸及所涉及到的接口技術和信息處理技術是其中的重點。所以，在機電一體化技術應用中，以全局最優的觀念去設計機電一體化產品，并且解決好每個功能模塊信息處理和傳輸的問題，是能夠迅速地利用好機電一體化技術的方法。

結束語

綜上所述，機電一體化技術是現代科學技術發展的必然結果，是人們為了滿足社會日益豐富的需求而不斷地對已有的技術進行變革創新并且使它們有機結合的一門綜合性技術。。因此，機電一體化技術對我們人類的發展有著極其深遠的意義。

參考文獻

[1]梁俊彥，李玉翔，林樹忠．機電一體化技術的發展及應用[J]．科技資訊．

[2]楊兆偉，劉錦．機電一體化技術的發展趨勢與分析[J]．機電產品開發與創新，2007

篇13

1機電一體化的定義

機電一體化又稱為機械電子工程，是機械工程與自動化的一種。將機械、電子技術和計算機技術有效的結合而成的新型技術學科。機電一體化產品是在機械產品的基礎上，利用電子技術和計算機技術制造出來的適應當今市場的新產品。初期生產出的機電一體化產品是利用四暗自技術的替換機械產品中的一部分來提高產品的使用性能。而現今的機電一體化產品是利用機電一體化技術四機械產品實現自動化、數字化和智能化，使產品的制造和生產在市場上更具有競爭力[1]。

機電一體化在機械產品能原有功能上加入電子技術，將機損裝置和計算機軟件等技術有效的結合起來構建的系統的總稱。機電一體化技術是在工程領域不同種類技術基礎之上的新技術。隨著電子技術和計算機技術的廣泛應用，機電一體化技術在不同領域不斷的改革和創新。

2機電一體化的技術概述

機電一體化的產品生產是由多種技術和相應組成部分構成的綜合體，機電一體化技術是由多種技術相互結合，形成的綜合性技術，其技術的拓展領域較廣，主要有以下幾個方面：

2.1機械技術

作為機電一體化基礎技術，機械技術使機電一體化的產品主要功能得以實現。機械傳動和控制與電子技術相互結合的生產活動中，對機械技術做出了高要求。在機械系統技術中新材料、新工藝、新原理等方面的不斷發展和整合，用來滿足機電一體化所生產的產品對縮小體積、減輕重量能性能上的要求[2]。

2.2信息處理技術

在機電一體化產品制造中，信息處理是指工作過程中的機械的各種參數狀態等相關信息的交換、存儲、運算、決策分析等工作內容。在機電一體化的產品中，計算機信息處理設備是產品的核心因素，其掌控者整個機電一體化產品生產的運作，所以，計算機技術及其信息的處理技術是機電一體化技術中最重要的技術。

2.3檢測與傳感技術

在機電一體化生產過程中，參與工作的各種數據都要通過傳感器進行數據的采集，并加以檢測，將接收到的數據傳道信息處理裝置并反饋給機械電子控制裝置，以此來實現產品生產過程中的自動控制裝置。機電一體化對傳感器的要求是能不受外界的環境影響精準的及接收信息，同時檢測裝置能對信息信號進行有效的輸出和轉換。

2.4自動控制技術

機電一體化產品生產中的自動控制技術內容為精準的定位控制、速度控制、自身適應控制、校正和補償等等。自動控制功能的不斷革新，是產品的精度和效率得到提升。通過自動控制，機電一體化產品在生產中能及時發現機器故障，減少設備停止工作的時長，并有效的提高生產設備的使用率[3]。

2.5系統整體技術

系統的整體技術是從機電一體化生產的整體出發，用系統的觀點和方式，將產品的總體功能降解程不同的小部分，尋找有效的技術策略，再把這些技術策略進行重新組合，來選用適合的技術方案。這種技術是通過各部分的協作，進行順利生產的技術方式。

3機電一體化的技術在汽車中的具體應用

3.1發動機微機控制系統的應用

發動機控制單元的核心是通過微處理器。從不同傳感器獲取模擬電壓信號，從發動機輸出軸獲取的信號都輸入到發動機控制單元。模擬信號通過相應的模擬數字轉換器轉換成數字信號。通過這系列的信息為基礎，在發動機控制單元內對空氣的燃料比、點火時間、排氣再循環等進行科學的計算，將結果作為驅動信號的輸出，用來控制空氣燃料比。從而保證發動機在使用中的正常運作。

3.2自動防撞微機控制系統的應用

激光組合的汽車防撞系統，能使汽車在正常行駛下檢測到車身附近有無障礙物，并在需要時產生報警信號，從而有效地規避了行車風險。該系統主要有計算機控制的，原理是通過雷達測量車身與障礙物的距離來提示駕駛者。

3.3電子控制變速器的應用

自動變速器是為了降低變速器的損耗，提高動力傳遞的有效功率，增加加減檔為的操作來適應汽車在行車過程中的最佳駕駛速度，來實現汽車的節能環保，安全舒適的特征。在汽車啟動后，報警燈處于熄滅狀態時，說明變速器處于正常狀態，如果處于點亮的狀態則系統出現問題，自動變速器不受電子控制狀態，這時，歲按時去電子控制功能，但是變速器依然可以正常工作。

3.4 ABS防抱死系統的應用

為了保證汽車在行駛時根據路況的變化而做出速度的調整，汽車都裝有行車制動器，最初只在后輪安裝制動器，隨著汽車行業的不斷發展，前輪上也同樣安裝了制動器，通過對汽車制動器制動時軸荷的轉移、前輪增加重量和后減少重量的認知，后輪抱死更容易造成汽車方向失控的局面，所以，著手研究了限制汽車后輪自動裝置-汽車制動防抱死裝置。這樣就明顯的增強了汽車的安全性能，不至于子系統的故障而影響整體系統的安全運作。

4結語

綜上所述，在機電一體化快速發展的今天，機電一體化在汽車中的應用極其重要，提高了汽車的使用效率，機電一體化的技術在汽車行業中的應用，使汽車生產及使用更具有人性化，是其安全性能大大提高。很好的促進了汽車行業的發展。

參考文獻：