前沿技术论文范文第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

一、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。

二、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。

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。

三、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。

四、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。

五、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。超级秘书网

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。

前沿技术论文范文第2篇

【论文关键词】移动通信;3G;发展;展望

伴随着移动通信市场的快速发展，用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求，希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈，为寻找新的增长点，通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型，需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张，已不能满足长期的通信需求发展需要。

1移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

2第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。

第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。

3第四代移动通信系统

4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端；（4）智能性更高。第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。

总之，随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献:

[1]胡可刚,王树勋,刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报,2005,23(4)

前沿技术论文范文第3篇

【论文关键词】移动通信;3G;发展;展望

伴随着移动通信市场的快速发展，用户对更高性能的移动通信系统提出了更高要求，希望享受更为丰富和高速的通信业务。第二代移动通信运营商发展速度趋于缓和而竞争越加激烈，为寻找新的增长点，通过发展数据业务来提高自身的服务质量和业务类型，需要3G的支持。同时由于第二代移动通信无线频率资源日趋紧张，已不能满足长期的通信需求发展需要。

1移动通信的发展历程

第一代移动通信系统是在20世纪80年代初提出的，它完成于20世纪90年代初。第一代移动通信系统是基于模拟传输的，其特点是业务量小、质量差、交全性差、没有加密和速度低。

第二代移动通信系统(2G)起源于90年代初期。欧洲电信标准协会在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于扩展和改进GSMPhase1及Phase2中原定的业务和性能。它主要包括CMAEL(客户化应用移动网络增强逻辑)，SO(支持最佳路由)、立即计费，GSM900/1800双频段工作等内容，也包含了与全速率完全兼容的增强型话音编解码技术，使得话音质量得到了质的改进；半速率编解码器可使GSM系统的容量提高近一倍。在GSMPhase2+阶段中，采用更密集的频率复用、多复用、多重复用结构技术，引入智能天线技术、双频段等技术，有效地克服了随着业务量剧增所引发的GSM系统容量不足的缺陷；自适应语音编码(AMR)技术的应用，极大提高了系统通话质量；GPRS/EDGE技术的引入，使GSM与计算机通信/Internet有机相结合，数据传送速率可达115/384kbit/s，从而使GSM功能得到不断增强，初步具备了支持多媒体业务的能力。尽管2G技术在发展中不断得到完善，但随着用户规模和网络规模的不断扩大，频率资源己接近枯竭，语音质量不能达到用户满意的标准，数据通信速率太低，无法在真正意义上满足移动多媒体业务的需求。

2第三代移动通信系统概述

第三代移动通信业务主要是话音和中低速数据,码率为384kb/s(局域网可达2Mb/s),因而可传送比目前GSM(第二代移动通信)更高码率的信息。随着多媒体业务的发展,2Mb/s的码率将越来越不能满足用户各种新的宽带业务的需要,因此国际上已开始研究第四代移动通信系统,第一步目标是10Mb/s以上。我们国内则尚未启动。因此需尽早开始研究其关键技术。需要解决的关键技术有:宽带多媒体移动通信系统的体系结构,包括频段、多址方法、无线接入技术、软件无线电的硬件和软件、多载波调制和OFDM技术、自适应天线阵、高效信道编码技术(如Turbo码)等。

第三代移动通信系统(3G)，也称IMT2000，是正在全力开发的系统，其最基本的特征是智能信号处理技术，智能信号处理单元将成为基本功能模块，支持话音和多媒体数据通信，它可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，例如高速数据、慢速图像与电视图像等。如WCDMA的传输速率在用户静止时最大为2Mbps，在用户高速移动时最大支持144Kbps，所占频带宽度5MHz左右。但是，第三代移动通信系统的通信标准共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同组成一个IMT2000家庭，成员间存在相互兼容的问题，因此已有的移动通信系统不是真正意义上的个人通信和全球通信；再者，3G的频谱利用率还比较低，不能充分地利用宝贵的频谱资源；第三，3G支持的速率还不够高，如单载波只支持最大2Mbps的业务，等等。这些不足点远远不能适应未来移动通信发展的需要，因此寻求一种既能解决现有问题，又能适应未来移动通信的需求的新技术(即新一代移动信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移动通信技术的基本特点：(1)全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖和漫游。(2)频谱利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能达到全覆盖和全移动性,还能提供最高速率达2Mbps的多媒体业务。(4)支持高质量话音、分组多媒体业务和多用户速率通信。(5)有按需分配带宽和根据不同业务设置不同服务等级的能力。(6)适应多用户环境,包括室内、室外、快速移动和卫星环境。(7)安全保密性能优良。(8)便于从第二代移动通信向第三代移动通信平滑过渡。(9)可与各种移动通信系统融合,包括蜂窝、无绳电话和卫星移动通信等。(10)终端(手机)结构简单,便于携带,价格较低。超级秘书网

3第四代移动通信系统

4G系统中有两个基本目标：一是实现无线通信全球覆盖；二是提供无缝的高质量无线业务。目前正在构思中的4G通信具有以下特征：（1）网络频谱更宽。要想使4G通信达到100Mbps的传输速率，通信运营商必须在3G网络的基础上进行大幅度的改造，以便使4G网络在通信带宽上比3G网络的带宽高出许多。据研究，每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网络的20倍；（2）通信速度更快。人们研究4G通信的最初目的是为了提高蜂窝电话和其他移动终端访问Internet的速率，因此，4G通信最显著的特征就是它有更快的无线传输速率。据专家估计，第四代移动通信系统的传输速率速率可以达到10M~20Mbps，最高可以达到100Mbps；（3）通信更加灵活。从严格意义上说，4G手机的功能已不能简单划归“电话机”的范畴，因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一而已。而且4G手机从外观和式样上看将有更惊人的突破，可以想象的是，眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋都有可能成为4G终端；（4）智能性更高。第四代移动通信的智能性更高，不仅表现在4G通信的终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多目前还难以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信尽快地被人们接收，还应该考虑到让更多的用户在投资最少的情况下较为容易地过渡到4G通信。因此，从这个角度来看，4G通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。

总之，随着新问题、新要求的不断出现,第四代移动通信技术将会相应地调整、完善和进一步发展。纵观移动通信技术的发展规律和第四代通信技术的优点,我们相信,不远的将来,人们将不受时间、地点限制,可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献:

[1]胡可刚,王树勋,刘立宏.移动通信中的无线定位技术[J].吉林大学学报,2005,23(4)

前沿技术论文范文第4篇

[论文摘要]国内学者主要从经济学、管理学、社会学等学科对技术创新进行研究。李兆友教授的著作《技术创新论一哲．学视野中的技术创新》，站在哲学的高度，从全新视角解读技术创新，开创了国内技术创新哲学系统研究的先例，并为其他研究者提供了从话语、范围到方法在内的一整套研究范式。笔者确信，在李教授及其著作的引导下，将会有愈来愈多的学者站在哲学的高度来全面把握技术创新，技术创新哲学也定将取得应有的发展。

技术创新理论成为一个独立的研究领域肇始于熊彼特1912年出版的《经济发展理论》一书。在该书中，熊彼特论证了创新是经济发展的核心力量，是建立一种新的生产函数，把一种前所未有的关于生产要素和生产条件的新组合引入生产体系。他还根据创新对利息、利润、经济周期等经济学基本概念、基本现象进行了重新的界定。由于美国经济在20世纪50年代的快速发展无法用传统的资本、劳动力因素来解释，人们开始相信技术进步对经济增长的贡献，再加上研究开发方面公共投资的意义相继得到证明，加深了人们对技术创新的经济意义的共识。于是，技术创新理论也就成为人们关注的焦点之一。在当今，技术创新成为现代经济增长的最主要动力，因为科学技术是“历史的有力的杠杆”，是“一种在历史上起着推动作用的、革命的力量”。正是由于技术创新在现代社会和经济发展中起着举足轻重的作用，以及人们对技术创新重要性的认识愈来愈强，关于技术创新的研究越来越成为学术研究中的热点之一，它已经成为一个涉及经济学、管理学、社会学等多学科领域的研究课题。

一、技术创新研究的几个主要视角

我国对技术创新理论的研究相对较晚。在1973-1974年间，北京大学经济系的内部刊物《国外经济学动态》上，有专文介绍了熊彼特的创新理论。1981年中国社会科学出版社出版的《国外经济学讲座》一书，再次介绍了熊彼特的创新理论以及熊彼特以后创新理论的发展。在此之后，国内一些学者开始陆续介绍国外创新研究的成果，如翻译出版了《现代国外经济学论文选)(第10辑)(商务印书馆1986年)、熊彼特的《经济发展理论》(商务印书馆1990年)、《国外技术创新研究系列报告》(《国外科技政策与管理》1991年第1期)等。

从经济学的视角看，技术创新就是在企业“建立一种新的生产函数”，即企业的技术条件或水平发生了变化，并且这种变化的结果将带来经济效益，因而技术创新的结果，首先将直接影响成本、价格与利润。我国对于技术创新的经济学研究起步较晚，直到上世纪70年代末80年代初以北京大学经济系厉以宁教授为代表的经济学家才开始逐渐地从介绍西方的技术创新模型到形成自己独特的技术创新理论。由于技术创新理论本身就是来自于西方的经济学理论，所以各位经济学家在对于技术创新这个经济现象进行研究时，就必然会或多或少地运用西方经济学原理，形成了各有特色的技术创新理论。这其中包括各种概念的界定、技术创新过程的分析、结果衡量等等一系列的分析和研究。

从管理学的视角来看，技术创新是企业家抓住市场潜在的盈利机会，重新组合生产条件、要素和组织，从而建立效能更强、效率更高和生产费用更低的生产经营系统的活动过程。目前技术创新管理学研究成果主要有两个类别：一是从理论的角度进行研究，如技术创新的机制研究、政策研究、过程研究、环境研究等等；二是从实证的角度来研究技术创新，主要是通过成功企业的案例研究，为理论研究提供支持依据，为其他企业提供参考模型。

从社会学的视角出发，技术创新是由创新主体即企业所启动和实践的，以成功的市场开拓和提高市场竞争力为目标导向，以新技术设想的引人为起点，经过创新决策的研究与开发、技术转化和技术扩散等环节，从而在高层次上实现技术和各种生产要素的重新组合及其社会化和社会整合，并最终达到改变创新主体的经济地位和社会地位的目的的社会行动。

二、《技术创新论》：从哲学的视角研究技术创新的有益尝试

李兆友教授的著作《技术创新论一哲学视野中的技术创新)(以下简称《技术创新论》)(辽宁人民出版社2004年12月出版)是从哲学的视角研究技术创新的一种有益尝试。该书是作者近几年来对技术创新哲学进行思考的一个归纳，共分五章来展开叙述。第一章是绪论，作者总结了技术创新研究的多重视角，说明了技术创新对当代社会的意义以及技术创新哲学研究的意义。作者指出，由于技术创新理论本身来自于西方的经济学理论，并且由于技术创新具有很强的实践性，因而我国技术创新研究主要是从经济学、管理学和较少的社会学层面展开的，哲学层面的研究目前则是处于技术创新研究的边缘。不过，他对技术创新的哲学研究的兴起持乐观态度，因为，技术创新中确实包含令人感兴趣的哲学问题。从哲学视野反思技术创新，就是要对各有差异的技术创新实践中遇到的带有普遍性的问题进行理性的思考，从中揭示技术创新的本质规定，揭示技术创新的基本特征，揭示影响和制约技术创新活动的根本因素，以便为技术创新实践及其理论研究提供方法论指导。

第二章是技术创新本质论，作者从熊彼特、马克思、对技术创新的经典论述出发，阐明了技术创新的特点，揭示了技术发明和技术创新的区别，并给出了技术创新的哲学本质。为了更好地理解技术创新的本质，作者对技术创新的基本特点加以总结为：(1)历史性(2)不确定性(3)创造性(4)过程性(5)协同性。对于技术发明和技术创新的区别，作者提出，熊彼特最早对“发明”与“创新”进行了区分，借用日本学者森谷正规的话就是，技术创新不是技术发明，确切地说，它是通过技术进行的革新(即创新)，技术本身无须发生革命性的改变。在总结学术界对于技术创新的各种研究之后，作者从哲学的角度把握了技术创新的本质：(1)技术创新是主体参与的特殊的社会实践活动过程。(2)技术创新是创新主体的创新认知与创新实践相互作用的动态过程(3)技术创新是创新主体的对象化活动过程。

第三章是技术创新活动论，作者探讨了技术创新从创新决策，到创新研究开发、生产技术创新、市场创新、管理创新的活动特点，说明技术创新的非线性作用机制和技术创新各阶段协同作用的必要性。现实的技术创新过程，就是作为行为者的创新主体依一定的中介作用于作为行为对象的创新客体而使创新主体与创新客体同时发生改变的过程：创新主体把创新客体的特征、本质和规律转化为自身的知识、技能等本质力量，完成“人的自然化”，而创新客体则按照人的目的和本质力量对象化的过程被改造为适合主体需要的创新结果，变成“自然的人化”。作者指出，技术创新决策就是作为决策主体的企业家面对实然创新客体作出选择，从而形成技术创新活动方案的过程；创新R&D是从无形技术到实体产品的过程，是创新决策方案的第一个物化环节；生产技术创新则是从一品技术到多品技术的过程，标志着技术创新从技术的认知与实践过程，进入到技术与经济相结合的认知与实践过程；市场创新则是从创新产品到创新商品的过程，即把创新产品变成消费者满意的创新商品；管理创新则是培育积极向上的价值观的过程。作者在分析了技术创新活动的各个阶段的特征后，指出技术创新活动并不是一个完全线性的过程，相反，创新常常被认为是一个充满不确定性的过程，并且存在着各种各样的反馈回路在起作用。

第四章是技术创新能力论，作者从剖析技术创新的能力系统结构人手，提出提高企业的研究开发能力、设计能力、生产制造能力、市场营销能力以及创新管理能力的具体措施。第五章是技术创新条件论，探讨推动技术创新的外部环境或条件，如制度创新、知识产权制度的建立、国家创新系统的建立、健全的研究开发和设计制度以及文化创新。由于篇幅的限制，在此不一一加以详细介绍。

总的说来，作者站在哲学的高度，从全新视角解读技术创新活动，在论述时旁征博引，与主题相关的学术成果都尽可能地收集和引用，在空间和时间上都有所覆盖，对于受众而言，《技术创新论》提供了一个了解技术创新学术界信息的好机会。阅读本书，读者会感受到其独特的研究视角，新颖的内容，丰富的资料，庞大的信息量，引人深思的见解，尽管对于从哲学的视角来解读技术创新活动，读者可能见地各异，但可以肯定的是，《技术创新论》确实给我们提供了一个解读技术创新活动的全新视界，毫无疑问将对学界产生深远的影响。

三、《技术创新论》与技术创新哲学研究的兴起

技术哲学(技术创新哲学是其中之一)本来就是一个较新的哲学分支学科。技术很晚才进入西方哲学的视野。究其根源，这与西方哲学的“理论”取向有关。“哲学一科学”史从苏格拉底一亚里士多德以来，一直以理论活动为主要研究对象，而对实践活动则不予重视。技术创新活动一向被看成知识贫乏的实践活动，因而被认为不值得哲学研究。到了今天，即使有人考虑到现代技术的巨大影响，但也认为这种影响主要来自现代科学的运用，现代技术工程被看作“应用科学”，对技术及技术创新的哲学反思通常是科学哲学的附属产品。因此，尽管技术(及技术创新)与人类同时产生，甚至人类漫长的历史是由它来标识的(石器、铁器等)，技术及技术创新对历史发展也有巨大影响，但技术及技术创新向来没有进入哲学思考的核心。不过，夏保华教授认为，在技术创新中，大量存在的、迫切需要解决的虽然是经济学与管理学的问题。但是，在技术创新中，也包含了靠穷根究底的思考来解决的哲理性问题。他列举了八组技术创新的哲理性问题，包括：关于技术创新本质的问题，关于技术创新客体的问题，关于技术创新活动的问题，关于技术创新主体的问题，关于技术创新动机的问题，关于技术创新知识的问题，关于技术创新条件的问题，关于技术创新方法的问题。他还特别提出，解决诸如此类的问题需要用哲学的知识、观点和方法，而且不是短期能彻底解决的。为此，他呼吁科技哲学界应着力进行技术创新的哲学研究，以“面向文本”、“面向现实”和“面向自我”的“三个面向”为基础，为发展一门技术创新哲学而努力。技术创新哲学的兴起，本质上反映着技术创新对哲学发展的影响。我们不能指望从最普遍的哲学或“元哲学”的发展中派生出技术创新哲学，而是要从技术创新研究和实践中提出的问题引导出技术创新哲学；同样，也不是技术创新研究需要有哲学转向，而是哲学研究需要有技术创新的转向。这样才能显示出哲学关注时代变迁，作为时代精神精华的特征。

前沿技术论文范文第5篇

论文摘要：虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，从而在现代教育领域内有着极其巨大的应用前景。本文主要探讨虚拟现实技术类型的划分，及其在现代教育领域中的应用及优势。

随着科学技术的迅猛发展，新的教学媒体不断涌现，继多媒体、仿真、计算机网络之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实技术(virtualReality)。虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，由于它能够创建与现实社会类似的环境，使使用者获得身临其境的感觉和体会，从而能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育领域内有着极其巨大的应用前景，可以预言，虚拟现实技术将成为现代教育领域内最具有应用前景的“明星”技术。

目前，虚拟现实技术已在航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等许多领域得到广泛应用。‘在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑将对现代教育教学产生深远的影响。

一、虚拟现实技术在现代教育中的具体应用

虚拟现实技术在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，它能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。新兴的教育形式必将因其优越的一面而在未来教育领域中占有一席之地。

虚拟现实技术在现代教育教学中的应用主要有以下六个方面。

1、科技研究

当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应甩浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用；哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用；清华大学对临场感的研究等都颇具特色。

2、虚拟学习环境

虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。

3、虚拟实验

利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，拥有传统实验室难以比拟的优势，不仅可以节省成本，还可以规避真实实验或操作往往会带来各种危险。

4、虚拟实训基地

利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。

5、虚拟仿真校园

教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。虚拟校园也是虚拟现实技术在现代教育中最早的具体应用，它由浅至深有三个应用层面，分别适应学校不同程度的需求：

(1)、简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览。

(2)、基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园。

(3)、以学员为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教育基础平台(包括虚拟考场)。

6、虚拟远程教育

虚拟现实技术使得Internet的一片平面世界首次出现了的三维场景，它刚一问世，便引起了极大的反响，得到众多的软硬件厂商的支持，成为了Internet是最具发展前景的新兴技术。虚拟现实在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，在教育领域中WEB站点中，它可广泛用于学习情景创设，增加学习内容的形象性和趣味性；可视化的导航自然的人机界面等方面。如：创建网上三维图书馆。

二、虚拟现实技术在现代教育中的优势分析

1．弥补远程教学条件的不足。在实际教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。

2．避免真实实验或操作所带来的各种危险。以往对于危险的或对人体健康有危害的实验，一般采用电视录像的方式来取代实验，学生无法直接参与实验，获得感性认识。利用虚拟现实技术进行虚拟实验，则可以免除这种顾虑，学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验。例如：虚拟的化学实验，可以避免化学反应所产生的燃烧、爆炸所带来的危险。