机电一体化总结范文

导语：如何才能写好一篇机电一体化总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

一、对机电一体化专业发展的新认识

本次师资培训开阔了我的眼界，通过与其他兄弟院校老师的交流，我进一步认识到机电一体化专业发展的重要性以及前景的广阔性。该专业就业涉及建筑、自动化生产、汽车生产、机加工、自动化控制、企业维修电工、精密加工、一体化生产系统、仓库存储系统等众多领域，就业前景广阔。另外，随着社会的发展，该专业逐渐向着自动化、智能化方向发展。并且，该专业具有一定的技术含量，可以提高我院学生专业素质，进一步优化我院学生的分配。

二、知识的学习

我此次参加的是可编程控制器（PLC）新技术专业的学习，在此次培训中，我学习了西门子S7—200的基本编程思想、基本控制方法、基本编程等知识。

这些知识都是基于一个立体仓储系统的设计来进行的，其中包含了以下内容：

任务一：多地自动往返控制     

任务二：两轴位置控制

任务三：气动控制技术         

任务四：立体仓储系统设计

另外在上一个总任务的基础上，基于“五站”系统还学习了：

任务五：WINCC上位机控制

任务六：MPI、PROFIBUS多机通信

任务七：直流调速系统（分三个子任务完成）

这些知识在我校机电专业学习中都还没有涉及到，此次入门学习，为我以后的自学打开了大门，为我校机电一体化专业发展以及设置技师班提供了基础。

三、教学方法的学习

在本次培训的开班典礼上，相关领导对本次培训做了说明，培训重点是体验新的教学方法。此次培训各位授课老师也充分展现了一体化教学法、项目教学法、任务教学法等。我在学习的过程中，也深深体会到了一体化教学法配合其他教学法的优势。新教学法根据当代学生的特点，能充分发挥学生的主观能动性和学习的积极性，促进学生的动手能力、思考能力、分析能力以及解决问题的能力。当然一体化的教学方法离不开一体化的教学设备，本次培训协办的山东技师学院，各项一体化设备一应俱全，为老师的培训和学生的教学提供了优良的基础设施，也希望我院在以后的教学中加大设备配置的力度，审时度势建设同行业内领先的机电专业。

四、与其院校老师的交流

篇2

关键词：机械工业;机电一体化;数控;模块化

自从科技革命以来，各种先进的技术手段涌向而出，现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，各种学科之间的相互渗透和综合处理过程使得各个学科和控制手段在不断的发展和加快，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的不断应用和广泛的使用，使得电子行业在迅速发展的过程中不断的朝着机械工业的渗透所形成的机电一体化，是当前机械工业在构造过程中各种技术结构，知识茶农结构形成统一的发展趋势和发展模式手段，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。为社会发展提供了便利的基础手段和措施。

一、机电一体化的核心技术

机电一体化是当前计算机应用过程中出现的模式，因此其在工作的过程中也是包含着软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。是有各种相关的设备进行分析与总结的过程，其在管理的过程中是技术性手段。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：

（一）机械本体技术

机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。

（二）传感技术

传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。

（三）信息处理技术

机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。

（四）软件技术

软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。

二、机电一体化技术的主要应用领域

（一） 数控机床

数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：

1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。

2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。

（二）计算机集成制造系统

CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

（三）柔性制造系统

柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

三、机电一体化技术的发展前景

（一）智能化

智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

（二）系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。

（三） 微型化

微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。

（四） 模块化

模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。

（五） 网络化

网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。

篇3

推进器的外罩内部构型为科特导管，可以为螺旋桨提供伴流，而且其噪声性能很好，可以平稳转子、定子的运转。推进器的结构设计特点包括：（1）为了实现推进器与电机结构一体化，导管设计分为前后两个部分，IMP的安装非常简单，从而减少了建造周期，且便于维护。（2）导叶与后导管连接为一体，导叶起着支撑连接的作用。（3）推进器工作叶轮与电机的转子集成在一起，这样可以通过控制电机直接控制叶轮的转速，中间少了电机与叶轮的传动机构，可以提高效率和传动的可靠性。（4）电机的定子与推进器的导管集成在一起。（5）结构紧凑，减轻了航行器或者鱼雷的重量和体积。可见，一体化推进器的结构设计层次分明，一目了然，在对推进器进行维护时，只需打开顶盖，就可以轻松取下轴承总成，螺旋桨总成等易损坏的部位，这对增加设备的可靠性非常重要。

一体化推进器层次结构设计

1外罩总成

外罩总成由四部分组成，即入水肩环，定子总成，导叶总成及尾部。外罩内的转子在工作时深入罩体，与外罩形成一个整体，此时外罩的内部形状大致为科特导管，其良好的水动力外形能够为螺旋桨提供伴流，提高效率，推迟螺旋桨叶片空泡起始，其结构设计还能屏蔽转子旋转产生的流噪声。此外，外罩还起到保护螺旋桨的作用，使之能够适应多种工作环境。分离视图中从左到右分别为尾部，导叶总成，定子总成，入水肩环。其中，尾部和入水肩环都是外罩流动力外形的一部分，入水肩环呈漏斗形，是导管的一部分。入水肩环与外罩配合后形成空腔，能够减轻设备的重量。导叶组还起到支撑推进器，使电机与推进器结构一体化的作用。

2电机结构

一体化电机推进器理念的核心在于将电机与推进器机体合二为一，省去了轴系传动的许多问题。电机属于永磁交流电动机，即转子上安装永磁体，电机中，定子嵌入外罩内。相比于磁感应电机，永磁电机主要有两个优点。首先，永磁电机的效率比磁感应电机的效率高出约10%，转子上永磁体建立的磁场替代定子上的线圈通电产生的磁场，启动十分迅速。其次，转子外缘和定子内缘的气隙空间相比磁感应电机可高达0.50英寸（或1.31厘米），海水紊流的摩擦损失因而大大降低，噪声很少，而且，进入气隙的异物对电机的损伤也被削弱。此外，定子上产生的谐波电流稀少，定子的离心游移振动相对平缓，对外界振动极其造成的损伤有着相当的抵抗能力。转子结构中梯形永磁体安装在磁性碳钢环上，在永磁体之间加装导电楔，以螺栓固定，永磁体上覆盖顶盖，每个顶盖上有四个导线孔，这就是永磁电机的转子。永磁体用于产生磁场，材料使用NbBfe合金，其磁性能和B-H曲线特性良好。导电楔使用锆-铜合金，铜制阻尼棒则插入顶盖的导线孔内。导电楔和阻尼棒构成了鼠笼式结构，作用是保护永磁体，隔绝谐波电流，此外，还能有助转子的启动。定子和转子都被包裹在防水的腔室中。

3轴承总成

轴承总成包括两个部分，推力轴承组和径向轴承衬套，轴承总成是推进器系统中最基本的部件之一，推力轴承组承担设备运转时的轴向载荷，径向轴承作为桨毂和中心轴之间的摩擦构件。推力轴承组包括两部分，五个构件，在中心轴承座的两侧各有一个推力轴承，左边的推力轴承承受能力较强，称为主推力轴承，主要承担设备运转的轴向载荷，在整个推进器中承担传递推进力的作用。右边的推力轴承承载能力较弱，称为次推力轴承，主要承受中心轴的受迫振动，轴承座上的凸曲面与轴承上的凹曲面相配合，能够承担中心轴的轻微偏心游移。径向轴承衬套由三个部件构成，一个轴瓦衬和两个橡胶滑动轴承。两个橡胶轴承分别安装在轴瓦衬的两端，中间的突出部位用于固定。橡胶轴承在水的作用下摩擦系数非常小，橡胶柔软而富有弹性，具有良好的包容性，能将杂质异物回转导入到轴承内的螺纹槽里被水冲走，而且橡胶内阻力较大，能够有效的放置或减缓振动、噪声和冲击，橡胶的变形还可起到缓和轴的应力的作用，并有自动调位的能力。

4其它部件简述

（1）中心轴：中心轴的结构非常简单的阶梯轴，除了两端的法兰边、螺纹、键槽外没有什么其它的结构，轴心中空，是推进器的水循环系统的主要干道。（2）活动端盖：活动端盖的结构稍显复杂，它的内部中空，还设置有入水孔，是推进器水循环的重要组成部分，同时，它固定在桨毂上，随桨毂一起旋转，由固定着一个次推力轴承的一部分，使之随桨旋转。在某些改进的实例中，活动端盖保持不动，这样可以最小化活动端盖旋转对周围水流造成的干扰，提高推进装置的效率，并减低噪声。（3）桨和桨毂：桨是推进器推力的来源，也是推进器的核心部件，螺旋桨不再赘述。

一体化推进器中的水循环系统

1轴承总成水循环系统

轴承总成水循环系统涉及推进器中心部位的所有部件。设备运行时，周围的海水从下游流孔流入，穿过过滤网，进入导叶毂的内部空腔，流过中心轴的中心孔，又从次推力轴承上的开口，流入径向通孔。流过通孔的水在离心力作用下加压回流，沿着主推力轴承的支撑座周缘，轴环上的凹槽，直至滚动部分的中心空隙。从此处，海水流入橡胶轴承，以及中心轴的外表面，然后从缝隙排出。同时，少量海水从活动端盖上的流水孔流入，这些流水孔的横截面积相比导叶毂上的流孔非常小，主要起到平衡压强的作用，使从下游抽入的大部分海水都被用于和冷却轴承总成。导叶组合活动端盖上的流空都安装有过滤器，以阻止了海水中夹杂的外界异物进入推进器内部。

2气隙水循环系统

推进器工作时，水流沿图示的红色箭头流过锯齿形的曲折通道，进入气隙，又沿着气隙前方的通道流出。曲折形的路径能够有效的阻止海水中夹杂的异物进入气隙。锯齿通道出口处的螺纹纹路有助于水循环，还能将外界异物冲刷出去。水循环出水口处的突起能够阻止外界异物从此处进入气隙。

篇4

1999年9月17日，国务院办公厅转发了信息产业部和国家广电总局关于加强广播电视有线网络建设管理意见的通知［国办发1999（82）号文件］规定“在省、自治区、直辖市组建包括广播电台和电视台在内的广播电视集团”。广电总局的有关文件也一再阐述了大力推动组建广电集团、倡导三台合一、整合系统资源、实现集约经营等指导性意见。可以看出，通过集团化运作方式，可以弥补传统的广播电视管理模式条块分割的结构性功能，促进生产要素的合理流动，其实质上是对广播电视行业生产关系的一种调整。这种调整，既是对资产结构的调整，也是对人员结构的调整；既有资产重组的问题，也有体制创新的问题。因而对于广播影视行业来说，这将是一场适应市场经济发展、具有深远意义的改革。

一、 组建集团的步骤

1. 以产权改革促进产业化。按照现代产权理论解释，产权实际上是对不属于自己所有的资产的市场支配权，它与所有权相联系并受制于所有权，是所有者委托出去的权利，其形成的前提是对所有者能够事先承担有限或无限的财产责任。从发展的必然角度看，所有者授予的产权将逐步由主管部门的管理者支配转向经营者支配，这是改革的产物，也是市场经济发展的必然走向。过去一直把产权等同于所有权，这是长期政事、政企不分的依据和由头、当前要特别强调政资分开，它能够解决政企、政事分开的体制障碍问题，并是政企、政事分开的前提。

广播电视的产业化改革进程应分三个阶段：一是传播网络的企业化；二是通过制播分离的改革，实现节目制作社会化；三是全行业真正实现事业单位企业化管理。广播电视争取并赢得市场支配权的产权制度改革是其产业化的突破口，触动的是旧体制最深层的矛盾，是难点，也是焦点。因此，推进电视产业结构的优化，解放基层生产力，必须与政府机构改革、政府管理职能转变相配合。国家所有权与媒体法人财产权分离后的产业结构一元化还不能保证政资、政企、政事的有效分开，需要产权制度改革的再深化——产权结构的多元化（包括股份制），这将是触动众多阶层利益的重大调整。

2. 以资本重组推进集团化。在集团的建立、完善的进程中，围绕刺激生产、繁荣生产，提高广播电视生产力水平，要自始自终着力于资源的重新组合、结构的重新调整。它强调资本的有效运营与重组，并与国家宏观经济运行走向、社会经济大环境变化关系联系密切，通过股权方面的消长得失变化，或进行规模资产的兼并转让置换，实现经营集合群的资本一体化，从而达到解决在原有体制下广播电视组织形式不合理、产权结构一元化、资源配置效益低下、结构调整不合理等一系列问题，实现优化资源配置，提高生产效率、降低经营成本、分担产业风险、更具媒体竞争力的目的。最终实现从条块分割的行政管理的直属部门变成能够直接参与并适应激烈竞争的产业，实现产业化经营、企业化管理，整合出具有中国特色的媒体实业集团。

3. 逐步完成“五个分离”、“六个统一”，最终实现集团化。电视媒体在真正赢得市场主体地位之前，要在目前电视系统内部公司制或制播机制整合的试点中，通过转制、立法、强化管理，逐步实现“五个分离”：

（1） 网台分离，有线电视网络传输与制作播出的机构分离。即举网并台，实现网络经营商业化，推进无线与有线电视节目播出和制作力量的合并，实现频道资源的优化配置以及竞争的平等公正。

（2） 政事、政企适当分开。合理划分事权，建立责、权、利相统一的经营机制，促进并加快政资、政企、政事及企事分开这一转制改革的历史进程，这是中国广播电视体制创新的关键。

（3） 宣传和经营在操作上结构分离。

（4） 除新闻类节目之外的节目制作与播出的适当分离。在制播分离改革的进程中，要逐步实现电视节目的社会化生产、市场化流通和制约性传播。也即放开制作、搞活流通、把住播出。当然，制播分离的改革需要社会市场环境和政策法规的配套，是一个渐进的过程。当前，在电视台内部也要推行节目收购制，这有利于加强成本意识，培育节目市场，促进节目社会化生产，不能草率地将节目部门剥离出电视台，宜在集团这一体制架构下推行以资产为纽带的制播分离。

（5） 非经营性国有资产与经营性国有资产产权分离。渐进地实现以国有资产为主体的投资多元化。

统一管理是集团为全面配置资源，争取综合效益最大化的重要管理手段，集团统一管理应包括“六个统一：

一是统一全局的发展规划，对人力、物力、资源调整结构，优化组合，形成合力。

二是统一的宣传管理，合理配置频道频率资源，统一指挥，减少内耗，各宣传中心按各频道频率的特色定位专业操作。

三是统一的经营管理，广告集中管理，统一运作，形成集团经营创收多元化新格局。

四是统一的人事管理，集团内部人力资源优化配置，优势集聚，后继力强。

五是统一的财务管理，加强成本多级核算，集中资源办大事，提高资金运营效能。

六是统一的技术管理，人员和业务分工更为科学，技术创新优势更为明显。

二、 组建集团需要明晰三个层次的关系

在构建广电集团（公司）的框架与管理模式时，有必要对广播电影电视局、广电集团、广播电视总台三个层次的关系有清晰的认识。

1. 广电局与广电集团的关系。从法律角度来看，集团的组织形式是管理机构，集团本身不具备独立的法人地位，只目前现存的广电集团公司与广播电视机构在管理上联合并实现了统一，才是真正意义上的广电集团。目前，广播电视管理机构——广电局与广电集团（公司）并存，如果不处理好二者之间的关系，极易产生以政代事、政事不分的问题。在现行体制下，解决这个问题可采取“两块牌子、一套班子、联合办公”的做法，广电局仍为广电宣传和事业的管理机构，负责行政领导和行业管理。集团仍为事业单位，实行事业单位企业化管理，负责生产与经营。二者下设的管理机构能合则合、能分则分。

2. 广电集团与广电总台的关系。二者的关系是集团组织结构设计和内部管理权限分配所要解决的重要问题。集团负责直接管理运作总台，内部管理要充分体现总台作为集团的核心层地位。集团包括总台，集团与总台又是相对独立的法人实体，在实际运作中，必然会产生管理职能的统与分、机构设置重复等问题。如何处理这些现实问题？比较理想的解决办法是：在职能部门的划分上，总台的物业、财务、技术、人事等部门与集团相应的职能部门联合办公，也即“两块牌子、两套班子、一个场所”。同时，为体现总台相对独立性的特点，其与宣传相关的职能部门如办公室、总编室、新闻中心、电视剧制作中心等独立办公运行。这种办法坚持了“统分结合”的原则，集团内三大重要生产要素“人、财、物”实现了集团统一决策、垂直管理，确保了集团的整体优势的发挥。

3. 广播电视总台与频道（率）的管理关系。在集团的构架下，总台的主要职能是经营好其拥有的电视频道与广播频率资源。在这里，总台对频道（率）的管理关系主要指总台对频道（率）的管理方式。当前，有两种方式可供选择：一是沿袭传统的媒体宣传机构的设置，按频道中节目类型分类，成立各大宣传中心。如可成立广播中心、电视新闻中心、电视社教中心、电视文艺中心等；二是实行频道（率）中心制。顺应频道（率）经营的需要，对总台广播频率、电视频道进行重新定位、明确分工，朝专业台、专业频道的方向发展，撤销各台原有的节目部门，按频道（率）的设置成立各频道（率）编辑部，频道内实行频道总监负责制，频道总监由集团和总台联合任命，并对其负责，直接面对各栏目制片人，实行频道总监—制片人两级管理。相比较而言，频道（率）中心制更加符合媒体经营管理需要，应是各电视台在体制改革中首选的宣传管理方式。

三、 集团的内部结构模式

广电集团的组建具有制度创新、体制创新的特点，因各地区的历史条件、现实问题各不相同，组建广电集团也无固定的模式。但总体上是以广播电台、电视台为核心主体，有线、无线电视合并成立省级电视总台，资源共享、人才共用、优势互补，以“统分结合、责任明确、统一核算”为原则，实行集团内分层次管理，形成职能专业、管理集中、协调统一的运作机制。

1. 集团组成单位。按集团的架构其成员单位可分三个层次：

（1） 核心层。集团的核心层为目前各省正在组建的省级广播电视总台。根据广电总局有关精神，省级电视总台的组建应分两个步骤：第一步是省级无线台与省级有线台合并，成立省级电视总台；第二步是新组建的省级电视台与省级广播电台合并，成立省级广播电视总台。省级广播电视总台是自主经营、独立核算的事业单位，具有很强的竞争力和规模效应，确保广电集团作为事业法人发挥喉舌作用，强化舆论导向的主要职能不变。

（2） 紧密层。紧密层主要包括电影制片厂、广播电视报社、网络公司、音像出版社、广播电视器材公司、物业公司等。随着信息革命的到来，第四媒体的迅速崛起，即将出现的广电集团网站也应归为紧密层。

（3） 松散层（或半紧密层）。主要包括集团下属二级企业、广播电视学校、广电学会等。

2. 领导机构。广电集团与广电局联合办公，行政上直接隶属各地政府，局作为行政机关职能身份不变。集团实行公司化运作，依法产生集团的管理层，包括：董事会、监事会及经理层。在干部配备上，设董事长、董事会成员、监事会主席、公司总经理、副总经理。董事会是集团公司最高层的决策机构，对集团内人、财、物有绝对的指挥调度权。

3. 管理机构。集团管理机构从事集团内的各项事务的管理，直接隶属董事会，对董事会负责，不具法人地位。它至少应包括以下机构：

（1） 集团事务办公室，与局办公室联合办公；

（2） 宣传管理委员会，与局社管处或相应的宣传管理机构联合办公，负责集团内广播电视宣传指导调控工作；

（3） 经营管理委员会，与总台广告中心联合办公，负责集团内各项经营活动的立项、监督与管理；

（4） 人力资源部，与局人事部门联合办公，制定集团内人事管理制度，管理集团内干部任免、考核及人才引进、培训等工作；

（5） 财务中心，与局计财处、总台财务部门联合办公，对集团内各成员单位的财务实行统一管理，各单位分级独立核算；

（6） 技术中心，与总台技术中心联合办公，制订集团技术创新规划，统一选购、管理集团内的各项摄录、演播、制作、传输、发射设备。

4. 集团公司的经营应包含四大支柱产业，成立相应的专业公司，按公司制的管理方式来进行运作：

一是传输网络。网台分开后，在集团统一管理传输网络，可成立省网络总公司，网络公司实行股份制，由上而下进行垂直管理，负责经营覆盖全省的广播电视专用网，包括光纤网、微波干线及其支线，大、中、小广播电视发射台、转播台。

二是节目和广告营销。即集团各频道的广告业务（包括广告节目的制作、经营）和电视节目的购买与销售。可在集团内投资成立专业的节目广告和营销公司，在全集团内统一运营，公司具有自主的市场经营权与高度自治权，包括人、财、物的使用与调度。统一代理、发布、经营集团内各频道的广告；根据各频道的定位，面向社会统一购买、引进各频道所需的影视剧和专题节目（栏目），在集团内销售，与频道进行成本核算。

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关键词：机电一体化设备；维修特点；可行性分析

机电一体化属于一机械与电子交叉的学科。主要有，机械制造，电子技术、信息处理以及信息技术等很多方面的内容。随着经济的发展，机电一体化设备已经逐步走进了生产生活。同时对机电一体化设备的功能也提出了更高的要求。机电一体化设备和一般的电子或者机械设备不同，设备本身具有可靠性。以往的诊断故障的方式很难确定故障的位置，需要采用新技术新方法诊断故障所在。

一、 机械与电子设备的关系

机电一体化设备是机械与电子设备之间的综合体，设备构成与设计运用了多种技术。结合系统的功能利用多种技术实现系统的优化组合。在合理布局功能等方面要进行优化组合。在低耗能的情况下使系统达到最优的效果。机电一体化设备属于机械综合体，在概念上和机械设备电气化是存在区别的。设备是由机械与动力系统构成，是一个单元的执行组成部分。其中构成的系统包括机、电、光、磁等，大多数设备都是由两个部分组成，机械设备属于动作的执行者，电子设备属于动作的控制者，两者的关系与大脑和身体的关系一样，体现了电子技术的先进性，实现了各种原件的现代化发展[1]。

二、 机电一体化设备故障特点

机电一体化设备是由机械与电子设备构成，分析机电一体化设备故障特点需要结合出机械与电子设备存在故障的特点。针对机械设备存在故障主要表现在机械设备运行的动态过程，不同时间测试的数据不同，运行中也存在很多不可靠的数据。从机械设备的系统出发，机械设备存在故障具有连续性、突发性以及间歇性的特点。产生这种现象的原因很多，很难把它集中在某个点上。很多故障的产生是由于多种原因造成的。关于电子设备故障的表现具有突发蔽性的特点。

结合机械与电子设备故障的特点，总结机电一体化设备存在故障的特点。除了具有机械设备以及电子设备具有的特点，还增加了一些转移性特点，集成性和交叉性的特点。一般情况下，机械设备在机电一体化中属于动作的执行者，出现故障主要表现在机械部件没有按照要求执行动作。这种现象是由于机械设备存在故障造成的。也有可能是由于电子设备不能发出有效指令，导致设备的运行不到位，或者发出了错误的指令，造成机械设备工作失误，导致设备不能进行正常运行[2]。

例如，常用的NP型复印机属于机电一体化设备，如果输纸皮带与驱动长期接触，出现打滑，输纸的速度就低于正常的速度，没有到达指定位置，出现卡纸现象。从表面上分析，发生卡纸的现象是由于上下定位错误。但是经过一定的系统性分析，还发现具有短暂停顿的现象。针对这种情况，通过肉眼观察是很难找出故障的位置，最有效的方式是将输送带翻转，使驱动与毛边接触，增加动力摩擦，重新开机以后故障就会消失。归纳出现这种情况的主要原因在于机械膜磨损导致传送带的速度过慢，属于一种机械化设备故障的转移。另外一种信号打印机设备在重复装纸以后，出现纸张不到位的现象，检查打印机的驱动设备，并没有发现一些卡死的现象，通过分析是由于打印机的纸路传感器出现问题导致的[3]。检查发现传感器表面存在灰尘，清理之后故障消失，体现了机电设备一体化的故障具有传感性和敏感性。

三、机电一体化设备常见故障分类

从机电一体化设备特点出发，把故障的分为以下几种。第一，按照故障有无指标分类主要是指示性故障和无指示性故障两种。机电一体化设备具有自我诊断的功能，发现故障可以自动诊断，指示灯或者显示屏中都会出现一些警告的信息。第二，按照有无破坏性分为破坏性故障和非破坏性故障。破坏性故障维修诊断的时候不能运行。对于非破坏性故障，需要找出故障的原因。第三，按照系统性或自然性的划分，分为系统性和偶然性的了两种，系统性的故障需要满足一定的条件才能出现故障。偶然性是指设备在运行中设备的局部结构出现松动等现象[3]。

四、 机电一体化设备故障的诊断方法

结合机电一体化设备故障存在的特点，总结机电一体化设备故障的诊断方式，主要有以下几个方面的内容。第一，对机电一体化设备进行系统性分析，分析设备的各个功能模块，结合组图的功能以及组合的环境，进行故障分析。分析过程还需要结合发生故障的环境。另外，结合故障发生的形式以及逻辑关系总结故障根源。第二，诊断机电一体化设备的故障还有拓扑网络分析法，自行诊断分析法，温度检测诊断法等。但是最常用的方法从机械结构出发，利用肉眼诊断表面的现象。一般来说这种诊断方式适合出现变形的故障。第三，对执行以及控制部件进行检查，分析故障所在的源头，重点分析零部件出现的问题。如果确认零部件不存在问题，需要结合实际情况检查零部件接口之间是否存在问题。找出故障的所在地。

五、机电一体化设备可行性与可靠性分析

机电一体化设备采用了现代化的综合性设计方式，体现了高端的设计水准。如果利用传统的方式分析故障，很难定位故障。诊断机电设备一体化的故障涵盖了数学理论以及概率等方面的内容。很多先进的诊断方式，都已经应用与评价机电一体化设备生产中，质量好坏也是评价设备的依据。机电一体化设备具有很强的自动化功能，系统中集中了大量的电子器件，系统的可靠性相对也很高，因此在应用中具有很强可靠性，分析其功能需要合理地确定系统的特点。

在使用设备的时候，要综合分析设备的情况，使用先进的计算机系统，注意使用过程中不能超负荷的运转，检测设备的运行环境，注意一些易碎的部件要及时的更换，提高设备的配置等，这些都是提高机电一体化设备正常运行的根本。机电一体化设备的可靠性，需要在设计设备的时候应用性能好的设备，出现故障时设备要中断运转，利用诊断的方式确定故障发生的部位，对排除故障具有很重要的作用。利用多方面的技术，处理故障部位，提高系统的可靠性。同时也要运用先进的装置控制机电一体化设备，避免出现错误和故障，从源头出发，总结故障的根本点，使设备的可靠性得到有效的提高。

结束语

机电一体化设备是大型企事业单位都会应用到的设备，承担的工作很复杂，几乎没有可以替代的设备。因此在应用中要不断的加强故障检查，及早的排除故障，对保证设备的正常运行具有非常重要的作用。■

参考文献

[1] 许秋香.机电一体化设备故障维修特点及可靠性分析[J].机电息，2012，（6）：59-59，61.

篇6

自 电子 技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。

（一）“机电一体化”的发展历程

1.数控机床的问世，写下了“机电一体化” 历史 的第一页；

2.微电子技术为“机电一体化''带来勃勃生机；

3.可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础；

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使“机电一体化”跃上新台阶。

二“机电一体化”发展趋势

1.光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。

2.自律分配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力（柔性），又不因某一子系统的故障而 影响 整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学 研究 领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬 件（肌体）——软件（大脑）一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。 目前 ，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、cpu等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

三、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、cad／cam系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景 分析 从略。

四、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统 工业 的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。

（一）北京“机电一体化”工作面临的形势

1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广

（1）在700余家北京市属工业系统的 企业 中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。

（2）北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。

（3）北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步 应用 模糊技术进行二次改造的必要。

（4）北京工业系统cad应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，cad应用率仅17%（而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%）；cad的覆盖率才达到11%（而全国cad应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板）。

（5）北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。

（6）工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%.而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。

2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。

1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。

3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门 问题 ，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

（二）北京“机电一体化”工作的任务

北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。

1.北京 应用 机电一体化技术改造传统产业的工作重点

（1）大力采用模糊技术， 工业 炉窑改造应上新台阶

国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用 计算 机和pid技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊 技术等先进 电子 信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%.

（2）积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平

对机床设备的改造重点应放在 经济 型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备（8420台）的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。

（3）努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度

风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。

（4）优先应用cad／cam技术，工业设计水平提高要有新目标

北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。 目前 ，北京工业系统cad的应用率为17%，cad的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%.

2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标

（1）总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%.

（2）单项目标：

机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%.

汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%.

plc的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位：“九五”北京要成为全国主要的plc生产基地之一。

“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇：“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。

模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。

其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化” 发展 两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元：“电力电子”的销售额可超过20亿元；plc模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏 企业 的出路所在。

五、北京发展“机电一体化”的对策

（一）加强统筹安排，协调发展计划

目前，北京地区从事“机电一体化” 研究 开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局（总公司）也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的 问题 ，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、 科学 分析 的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车！

（二）强化行业管理，发挥“协会”作用

目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分 方法 和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家 政治 体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。

“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

（三）优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种 社会 上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、 科技 人员进行表彰奖励等。

在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。

（四）突出发展重点，兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍 ，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子（计算机）装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：

抓紧开发生产gto、gtr、vdmos等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；

抓紧推广应用经济型数控系统，改造机床设备；开发生产低、中档数控系统；

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关键词： 机载任务电子系统； 布局优化； 多学科优化； 优化设计

中图分类号： TN971+.1?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）21?0124?03

Optimization design of overall layout for airborne mission electronic system

WEI Qiang， LI Yu

（China Academy of Electronics and Information Technology， Beijing 100041， China）

Abstract： An optimization design of overall layout is applied to the structure project of airborne mission electronic system， which includs antenna layout optimization outside of cabin and system layout optimization in the cabin. The optimization methods involve MDO algorithm and improved genetic algorithm mainly. The methods can play a theoretical direction role in the overall structure design of airborne mission electronic system， by which the comprehensive property of the mission electronic system can be promoted effectively.

Keywords： airborne mission electronic system； layout optimization； MDO； optimization design

0 引 言

机载任务电子系统是安装在飞机平台上执行某种任务的综合电子信息系统，涵盖预警机、反潜机、巡逻机、电子战飞机等特种飞机，任务电子系统在飞机上的安装设计的好坏直接影响着任务电子系统的作战使用效率。任务电子系统结构总体设计的主要工作包括系统构型设计、布局设计、结构安装设计以及环境适应性设计等方面。大系统总体设计的方法主要包括系统遗传?进化法、系统工程程序法、系统分析法、系统分解?集成法、黑箱辨识法、经验法、反馈协调法、系统优化法、模型验证法等[1]。本文重点论证系统优化法在机载任务电子系统结构总体设计中的应用。

特种飞机主要由载机和任务电子系统两部分组成，任务电子系统根据需求可包括雷达、敌我识别、通信、电子侦察、通信侦察、指控、信息综合显示和监控等组成。

任务电子系统在飞机上的安装设计，关键是要解决在飞机上安装任务电子系统设备所引起的一系列问题：一是任务电子系统设备在飞机上的安装问题，即“机械接口”的问题。这些设备的安装涉及飞机的气动外形（天线）、内部布置、安装部位的结构强度等。二是电学方面的问题。一方面是供电问题，任务电子系统设备既需要增加更大的电源供应，又需要新的电源品种；另一方面是复杂的电磁兼容问题，即“电接口”。三是热力学方面的问题。新增的设备用电带来发热量增加以及传热、散热问题，需要采取多种散热冷却方式。

总之，在一架成熟的基本飞机上安装任务电子系统设备，破坏了基本飞机原有的设计平衡。改装的目的就是要在安装任务电子系统设备、改变飞机用途的条件下，寻求新的设计平衡。任务电子系统结构总体优化设计就是采用多学科多目标优化的设计思路来满足新的设计平衡。

1 结构总体布局优化设计

机载任务电子系统设备在载机上的布置安装主要分为机舱内和机舱外两部分[2]。结构总体布局优化内容主要针对舱外天线布局优化和舱室系统布局优化设计。

1.1 舱外天线布局优化

任务电子系统对载机气动影响最大的是在机身外安装的大型天线以及天线罩，无论哪种天线安装方式都会对飞机的气动性能产生影响，而不同的天线布局形式会有不同的天线探测性能，在舱外天线布局优化时需要同时考虑气动特性和天线电磁场特性，这是一个典型的多学科优化问题[3]，场耦合关系如图1所示。

图1 各场耦合关系

以气动特性和电磁特性为设计目标，以预警任务系统布局参数为设计变量，进行多目标优化设计，得到舱外天线最佳布局方案。

以雷达天线布局优化为例，设计变量[x，][y]为雷达天线安装位置坐标，[h，][Φ]为雷达天线尺寸参数，设计目标[f1]为气动特性，[f2]为电磁特性，雷达天线设计参数如图2所示，优化设计流程如图3所示。

图2 雷达天线设计参数

图3 优化设计流程

[Findx，y，h，Φmaxf1，f2xmin≤x≤xmaxs.t.ymin≤y≤ymaxhmin≤h≤hmaxΦmin≤Φ≤Φmax] （1）

式中：[xmin，][xmax]为雷达天线前后位置范围；[ymin，][ymax]为雷达天线高度范围；[hmin，][hmax]为雷达天线罩短轴范围；[Φmin，][Φmax]为雷达天线罩直径范围。

此方法可扩展到全机天线布局优化设计。

运用流体仿真软件分析雷达天线罩尺寸、位置、支架形式对气动的影响，同时运用电磁分析软件分析全机电磁特性，经过优化，提出最佳天线布局方案。

以天线布局位置参数为优化变量，以方向图的畸变最小和飞机操稳性变化最小两个目标作为优化目标，优化算法采用多目标优化算法（MDO）进行优化。

1.2 舱室系统布局优化

任务电子系统的舱内布局应充分考虑载机平台的舱内空间特性和全机重量重心、任务电子系统使用维护、人机工效特性分布等情况，通过先进的优化算法，优化任务电子系统在舱内的布置，提高任务电子系统设备的维护性，方便战勤人员的操作，使战勤人员能在尽可能舒适的环境中高效地工作。

舱室布局优化流程如下：

（1） 系统功能使用布局设计要求和系统人机工效布局设计要求

规划系统使用功能和系统人机工效特性设计初始布局，作为布局优化的起始值和约束范围。

（2） 进行系统舱室布局优化设计

近年来，全局随机最优化方法如退火演化算法[4]和改进的遗传算法[5]等得到了广泛的研究和应用。它们在求解传统的基于梯度优化方法难以解决的复杂优化问题中显示了优良的求解特性。本文利用改进的遗传算法来求解特种飞机舱室优化布置设计问题。

图4为舱室布局优化设计流程图。图5为某特种飞机舱室布局三维示意图，根据系统功能要求将舱室分为三个区域，即前设备区（分为左前机柜区和右前机柜区）、中操作员区（分为左操作员区和右操作员区）、后设备区（分为左后机柜区和右后机柜区）。

图6为人员操作空间要求示意图，图7为图5的简化模型示意图，将各个设备区简化为一个固定的空间区域，并假设各个设备区重量重心在形心，对各个设备区域的相对位置进行优化调整。左前机柜区长[a1，]宽[b1，]重[m1；]右前机柜区长[a4，]宽[b4，]重[m4；]左操作员区长[a2，]宽[b2，]重[m2；]右操作员区长[a5，]宽[b5，]重[m5；]左后机柜区长[a3，]宽[b3，]重[m3；]右后机柜区长[a6，]宽[b6，]重[m6。]以设备区间隔距离[xi]为设计变量，以布局重心[xm]与要求重心[xd]之间的距离最小、人员操作空间[xi]之和平均值最大为设计目标进行布局优化，公式（2）为该舱室布局优化模型。

[Findxi， i=1，2，…，6Minxm-xdMax16xi6s.t.Lmin≤xi≤Lmax， i=1，2，…，6] （2）

图4 舱室布局优化设计流程图

图5 某特种飞机舱室布局三维示意图

图6 人员操作空间要求示意图

该多目标优化数学模型采用基于Pareto前沿的改进的遗传算法（NSGA?Ⅱ）来解决。NSGA?Ⅱ算法的基本思想为[6]：首先，随机产生规模为[N]的初始种群，非劣（Pareto）前沿分级后通过遗传算法的选择、交叉、变异3个基本操作得到第一代子代种群；其次，从第二代开始，将父代种群与子代种群合并，进行快速Pareto前沿分级，同时对每个Pareto前沿分级层中的个体进行小生境密度计算，根据Pareto前沿关系以及个体的小生境密度选择合适的个体组成新的父代种群；最后，通过遗传算法的基本操作产生新的子代种群，以此类推，直到满足程序结束的条件。

图7 该种舱室布局优化简化模型示意图

图8为布局优化迭代图，从图中可得出最优结果集，即人员操作空间优化结果为890～920 mm，重心距离优化结果为0～60 mm。证明该方法可以使得两个目标同时相对最优。

图8 布局优化迭代图

2 结 论

本文针对机载任务电子系统提出布局优化设计方法作为总体设计的一个重要内容，舱外天线布局采用气动电磁多学科优化策略，舱内设备布局采用人机工效、重量重心等多目标优化策略，通过这些设计能够得出各方面指标相对最优的结果。

参考文献

[1] 彭成荣.航天器总体设计[M].北京：中国科学技术出版社，2010.

[2] 王红.机载电子设备总体布局设计探讨[J].电子机械工程，2007（4）：6?9.

[3] 段宝岩.电子装备机电耦合理论、方法及应用[M].北京：科学出版社，2011.

[4] 李俊华，陈宾康，应文烨，等.退火演化算法在舰艇舱室优化布置设计中的应用[J].武汉交通科技大学学报，2000（4）：360?362.

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一、加强员工队伍建设的指导思想

坚持以科学发展观为指导，认真贯彻党的十七届五中全会精神，围绕建设“世界一流电网、国际一流企业”的战略目标，突出以人为本，大力实施人才强企战略，优化人才配置，致力于人力资源能力建设，立足于整体性人力资源开发，完善人力资源工作的体制和培训、考核、使用、奖惩、待遇一体化机制，造就一支规模适当、结构优化、高端引领、竞争力强的员工队伍，为深入推进电网及公司发展方式的转变提供坚强的人才保证与智力保障。

二、加强员工队伍建设的主要措施

1.建立规范高效的劳动用工机制

规范劳动用工管理，调整劳动用工结构，实施用工动态管理，逐步形成岗位能上能下、待遇随岗变化的动态管理机制，实现人力资源优化配置。

（1）严格控制用工总量。长期职工队伍总量实现零增长，超员单位实现负增长。提高入口门槛，长期职工新增人员以“211”工程院校本一批及以上电力专业毕业生为主，农电工新增人员以电力专业专科及以上学历毕业生为主。

（2）稳妥解决生产一线结构性缺员问题。新进人员必须配置在生产一线岗位，其中，研究生不少于3年、本科生不少于5年、专科生不少于7年。应优化劳动组织及主多分离产生的富余职工，进行针对性的转岗培训，提高其技能水平和岗位适应能力，尽快补充到缺员岗位。主业用工必须以长期职工为主，规范主业市场化用工与业务外包的管理。建立工资总额计划与劳动定员贯标、劳动用工总量挂钩机制，引导基层单位盘活人力资源存量，建立生产一线岗位成才机制，有效解决生产一线结构性缺员问题。对于长期职工借用到集体企业人数超过规定比例的单位以及劳动定员超编单位采取业务外包的，适当扣减工资总额。

（3）规范县供电企业劳动用工管理。加强劳动合同管理，按时签订劳动合同。规范内退、病退等长期不在岗人员的管理。清晰界定农电工工作界面，农电工是指在农村全日制从事10千伏及以下配电网运行维护、农村供电所营销服务，由农村低压电网维护管理费支付劳动报酬的人员，采用全日制用工方式与用工单位签订劳动合同，实现全省统一的农电工管理模式。全面清理农村供电所各类不规范的劳动用工人员，积极稳妥地处理好股改遗留的人员问题。

（4）加强岗位动态管理。引入竞争机制，加大竞争上岗力度，公司系统管理岗位原则上采用公开竞聘和组织调配相结合的方式选拔人员，实现人岗匹配。完善岗位任职资格标准，严格按标准选聘人员。加强员工绩效管理，对不能适应岗位工作要求或考核不合格的人员进入内部人才市场进行转岗或待岗培训。

2.建立规范科学的薪酬分配机制

（1）加强工资总额和工资水平的管理。严格按照国网公司工资预算管理规定，加强工资总额计划管理，完善各类企业工资总额决定机制和管理调控办法，建立工资总额与绩效考核结果、定员与用工总量、劳动效率、人工成本指标挂钩的办法；加强工资总额来源管理，通过规范集体企业向主业借工，争取各单位定员总量、市场化用工总量、工资水平等因素适当调整工资总额等手段，合理调控和平衡各单位工资发放水平，维护规范、公平的收入分配秩序。

（2）改进内部收入分配机制。按照效率优先、兼顾公平的原则进一步改进企业内部分配，建立有利于提升绩效和员工素质的薪酬激励机制。首先，加强企业负责人的薪酬管理，完善基本薪金核定办法，提升绩效薪金的激励和约束作用。其次，改进岗位绩效工资制度，建立与职员职级体系以及员工职业发展通道相衔接的薪酬体系，鼓励员工提高专业技术和技能水平。再次，建立基于员工绩效表现和绩效累积贡献的薪酬晋升机制，拓宽员工薪酬晋升空间，引导员工持续提升绩效水平。最后，指导县供电企业改进内部分配，进一步优化农电工岗位等级工资制和星级农电工评选办法，完善保险福利项目管理，稳步提高农电工劳动待遇。

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关键词：机电一体化；技术；应用

机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广。

1.机电一体化的发展现状

机电一体化的发展20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在选一时期，人们自觉不自觉地利用电于技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自筮状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械拄术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。20世纪70至80年代为第二阶，可称为蓬勃发展阶段。达一时期，计算机技术，控制技术，通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模，超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

2.机电一体化技术发展

机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，就是机电一体化，它的发展和进步是离不开相关技术的进步和发展，数字化、智能化、微型化、绿色化等是它发展的方向。

2.1数字化

机电产品数字化的基础的奠定就是微控制器及其发展，就像数控机床和机器人的不断发展；但是数字化设计和制造是由迅猛崛起的计算机网络为其铺平道路的，就像硷计、计算机集成制造等。机电一体化在数字化的要求之下，更具有可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

2.2智能化

21世纪机电一体化技术发展的一个重要方向就是智能化。在机电一体化建设者的研究中越来越重视人工智能。重要应用就是机器人与数控机床的智能化。对机器行为的描述就是“智能化”，在控制理论的基础上，对人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想，新方法的吸收，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得更高的控制目标。当然，使机电一体化产品具有和人完全相同的智能，是不可能的，也是没有必要的。但是，但是，高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又有必要的。

2.3微型化

20世纪80年代末兴起了微型化，也就是指机电一体化发展向微型机器和微观领域的趋势。在国外，称微型化为微电子机械系统，广泛的指不超过1cm的机电一体化产品的几何尺寸，并且发展向微米，纳米级。微机电一体化产品的梯级小，耗能少，运动灵活。它的优势在生物医疗、军事、信息等方面都有所发挥。微机械技术是微机电一体化发展的瓶颈。微机电一体化产品是采用精细加工技术进行加工的，也就是精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.机电一体化技术在钢铁企业中的应用

3.1 计算机集成制造系统(CIMS)。

把人和生产经营、生产管理以及过程控制连成一体的就是钢铁企业的CIMS，用在对从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制的实现。

3.2现场总线技术(FBT)。

连接设置在现场的仪表和设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路的就是现场总线技术。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。

3.3交流传动技术。

随着不断发展的电力电子技术和微电子技术，发展相当迅速的交流调速技术。因为交流传动的优越性，在不久的将来，电气传动技术由交流传动对直流传动进行全面的取代，不断发展的数字技术，可以实现复杂的矢量控制技术实用化，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

3.4开放式控制系统。

“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

4.结语

很多科学技术发展的结晶就是机电一体化，它是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。尤其对机电一体化技术对机械工业发生真略性变革有所促使进行指出，正在发生着变化的是传统的机械设计方法和设计概念，还有待继续创造新的方法，不断地去发现。机电一体化在21世纪的机械工业中将扮演主角。在所有机械产品之中的普遍技术机电一体化技术将渗透其中，几乎没有行业限制的。机械工业发展的必然趋势就是以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术。

参考文献：

【1】梁俊彦；李玉翔；林树忠.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯2007，（09）.

【2】董金森；张小杨.论机电一体化技术[J].有色金属加工2009，（02）.

【3】孙博.浅谈机电一体化的技术[J].科技信息2010，（07）.

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关键词 风力发电机 新能源 叶片设计

中图分类号：TM614 文献标识码：A

从上个世纪的70年代中期到现在，世界上的许多发展中国家以及一些发达国家都开始重视风能的利用和开放。和其他的新能源比如太阳能、生物质能等新能源相比，风能的开发和利用更加的方便，而且成本比太阳能发电以及生物质能等更低，所以风能发电作为一种新能源的形式得到了飞速的发展。总的来说风能发电的发展潜力十分巨大，并且风能发电拥有非常广阔的前景。

1风能发电机叶片设计的意义

在进行风能发电机的设计过程中，对于叶片设计的合理性直接的影响了发电机对于风能能量的转换效率，并且最终将会影响风能发电机的年总发电量，所以风能发电机的叶片设计是对于风能利用十分重要的一个设计环节。在进行叶片设计的过程当中，首先是要考虑好风力发电机的设计标准。除此之外还要考虑当风力发电机投入使用时具体的使用情况以及再安装发电机组时的情况。所有的叶片设计过程必须要严格的遵守总体的设计方案。其中所运用的技术要求以及结构设计都要和方案原先设定的相互吻合。最终才能实现设计目标。

2叶片设计的流程

在进行叶片设计的过程中，总的可以分成两个阶段。首先是空气动力学的设计阶段其次就是对于风力发电机叶片的结构设计阶段，在所有的设计过程中都有一个总的目标：设计出的叶片具有最佳的几何外形，从而能够实现年发电量最大。在进行结构设计时我们要对于叶片的结构形式以及我们所要使用的叶片材料进行选择。分析要考虑到在叶片实际的工作中要稳定性、刚度以及强度等因素是否能达到目标。

在进行叶片设计时一般遵守以下流程：首先是要对于风力发电机的初始参数进行设置。然后我们再进行叶片气动特性的分析以及叶片静力结构的分析。当这两种分析完成以后要将分析得到的参数结果进行反馈，和原先设置的初始参数进行比较，发现有不合理的地方要修改参数内容，最终才能得到满意的设计方案。但是在实际的设计过程中并不是绝对的按照这种设计流程进行的。比如在对于叶片结构设计时，结构设计不完全属于从属的地位。有时候在开始设计叶片总体结构的时候。需要从结构设计的角度思考方案内容。最终提出对于气动方案的修改意见。并且有时候还会因为结构设计的原因，需要对于气动外形进行改变才能够最终获得结构性能合理的叶片，所以对于叶片的总体设计往往是将各种性能关系合理平衡的结果。

3叶片类型的确定

选择好选择好风力发电机叶片的类型对于风力发电机叶片的设计是十分重要的。因为叶片的类型直接的影响着风轮的启动以及在风力发电机工作时对于风能的转化效率。所有叶片的一行总共可以分为以下几类：扭曲型、风帆型、平板型，在这些类型当中不同的叶片类型拥有其不同的使用特性。比如风帆型和平板型往往使用在一些低速的区域。因为在这种类型的叶片整体是一块平板。在这种情况下迎风角度是不会改变的，也正是由于整体叶片的迎风角度不改变，所以总体结构比较简单制造容易，成本比较低。这种叶片类型的缺点是没有改变迎风的角度，同时也就不会拥有过高的风能转化效率。和平板型以及风帆型不同的是扭曲形的叶片。扭曲形的叶片主要的特点是叶片会随着叶片长度而改变其安装角度。并且从叶片的根部到叶片的尖部角度会逐渐的变化，这样做能够使叶片整体每一个地方都可以达到最佳的迎风角度，可以得到最高的风能转化效率。但是这种叶片类型由于结构复杂，所以制作制造困难，成本比较高。对于扭曲叶片的计算过程以及设计方法。本文就不再赘述。

4结语

某ぴ独纯矗发展风力发电产业前景是十分广阔的，因为相比于火力发电以及水力发电来讲。风力发电是一种可再生的资源，并且能够很好的保护生态环境。根据国际电力资料的显示，设计一台60万瓦功率的风力发电机组，一年总共可以八件120万度，如果能够将始发店替代火力发电，那么就可以节省煤炭480吨。与此同时由于煤炭节省不会排放各种气体，可以减少二氧化碳排放204吨，二氧化硫气体排放9.6吨，将发展和能源相互协调。解决了经济发展和能源短缺的矛盾，改善了我们国家的能源结构。风力发电叶片设计是一项的利国利民的重要工程。

参考文献

[1] 钱杰，张锦光，吴俊.小型低风速风力发电机叶片设计[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版）. 2010（05）