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电工最新基础标准应用手册，ISBN：9787111112518，作者：杨振宽主编
精选技术类图书推荐：拓展您的知识边界 目录 一、 现代工业自动化与控制系统深度解析 二、 先进材料科学与工程应用前沿 三、 绿色能源技术与可持续发展实践 四、 智能制造与工业互联网：未来工厂的构建 --- 一、 现代工业自动化与控制系统深度解析 本部分精选的图书，聚焦于当前工业生产的核心——自动化与控制技术，旨在为工程师和技术人员提供超越基础电工操作层面的系统性、前瞻性知识体系。这些书籍深入探讨了现代工业环境中复杂系统的设计、集成与优化。 1. 《基于PLC的复杂运动控制系统设计与调试》 本书摒弃了对基础梯形图编程的冗余叙述，直接切入中高端PLC在多轴联动、凸轮同步、电子齿轮等复杂运动控制场景的应用。重点涵盖了伺服驱动器的选型标准、高速现场总线（如EtherCAT/Profinet IRT）的配置与故障诊断。书中详细分析了运动控制算法在包装机械、数控机床和自动化装配线上的具体实现案例，并提供了基于MATLAB/Simulink的系统级仿真验证流程，帮助读者从算法层面理解运动的精确控制。它强调了时间同步、数据一致性在高性能运动控制中的关键作用，是深化系统集成能力的必备参考。 2. 《工业互联网架构与OPC UA协议深度实现》 本书是理解“工业4.0”数据互联基石的权威指南。它系统阐述了从底层传感器数据采集到云端大数据分析的完整工业互联网（IIoT）架构模型，包括边缘计算（Edge Computing）在实时数据预处理中的角色。重点章节详细解析了OPC统一架构（OPC UA）的内部机制，包括其安全模型（证书管理、加密通信）、信息模型（Address Space、Nodes）的构建，以及如何在异构设备间建立语义互操作性。书中提供了使用C++和Python实现OPC UA服务器与客户端的实际代码示例，并讨论了数据模型在MES/ERP系统中的映射策略。 3. 《高级过程控制（APC）与模型预测控制（MPC）原理及应用》 针对化工、冶金、电力等流程工业，本书提供了先进过程控制的理论与实践。它详细介绍了PID控制的局限性，转而深入研究多变量控制问题。核心内容包括系统辨识方法（如ARX模型、传递函数辨识）、控制器的设计步骤，以及MPC的核心算法——在线优化求解器的选择与应用。书中通过详细的案例分析（例如精馏塔的温度与压力耦合控制），展示了如何建立精确的数学模型，并在模型不确定性下保持系统的鲁棒性。 --- 二、 先进材料科学与工程应用前沿 本部分关注支撑现代制造业升级的关键要素——新材料的特性、制备工艺及其在极端环境下的应用，这对于提升产品性能和可靠性至关重要。 1. 《高性能复合材料的结构完整性分析》 本书侧重于纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂体系）的宏观力学行为和微观失效模式。内容涵盖了复合材料的层合板理论（Classical Lamination Theory, CLT）、BVID（Barely Visible Impact Damage）的检测技术（如超声C扫描、红外热成像），以及疲劳和蠕变寿命的预测模型。书中详细讨论了界面粘接强度对整体结构强度的影响，并介绍了增材制造（3D打印）技术在定制化功能梯度复合材料制造中的最新进展和挑战。 2. 《纳米材料的表面功能化与传感器集成》 聚焦于将纳米技术应用于功能器件的开发。本书介绍了石墨烯、碳纳米管、量子点等纳米材料的精确合成方法（如化学气相沉积CVD、溶胶-凝胶法）。核心内容在于如何通过等离子体处理、分子自组装等技术，实现纳米材料表面的特定官能团修饰，以增强其与聚合物基体或生物分子的兼容性。案例部分着重于利用这些功能化纳米材料制造高灵敏度气体传感器、生物分子检测器以及柔性电子器件。 3. 《高温合金与特种陶瓷的热力学行为研究》 面向航空航天和能源装备需求，本书深入探讨了镍基高温合金、钴基合金以及结构陶瓷（如SiC、ZrO2）在超高温、高应力环境下的服役性能。内容包括晶界强化机制、氧化/热腐蚀动力学模型、以及通过增材制造技术（如选区激光熔化SLM）制造的残余应力分析。书中提供了详细的热力学计算工具和软件（如Thermo-Calc）的应用指南，用于预测相变和优化合金成分。 --- 三、 绿色能源技术与可持续发展实践 面对全球能源转型需求，本系列图书提供了关于清洁能源系统的高效集成、储能技术突破以及能源效率优化的专业知识。 1. 《并网型光伏电站的无功功率控制与电能质量优化》 本书是针对大型地面电站和分布式光伏系统并网后对电网稳定性的深入研究。它超越了基础的光伏组件原理，聚焦于逆变器（PCS）作为电网支撑点的先进控制策略。内容详细介绍了IEEE 1547、国网Q/GZDB 059等并网标准对动态无功功率、电压穿越（LVRT）的要求，并讲解了下垂控制（Droop Control）、虚拟同步机（VSM）等技术在提高电站对电网扰动响应速度中的应用。 2. 《先进储能技术：锂离子电池组的BMS与热失控管理》 本领域图书着重于储能系统的安全与寿命管理。它详细阐述了电池管理系统（BMS）的核心功能，包括精确的状态估计（SOC、SOH、SOF）算法（如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波）、均衡策略的优劣比较。特别地，书中对电池热失控的机理进行了多尺度建模，并设计了基于多传感器融合的早期预警系统和主动热管理系统的集成方案。 3. 《工业余热回收的系统集成与经济性评估》 本书关注工业生产中的能源回收与梯级利用。内容覆盖了有机朗肯循环（ORC）、热电转换（TEG）等余热发电技术，以及针对不同温度等级余热的吸附式/吸收式制冷技术。重点在于如何建立精确的能量平衡模型，并结合全生命周期成本分析（LCCA）对回收项目的技术可行性与经济效益进行综合评估。 --- 四、 智能制造与工业互联网：未来工厂的构建 此部分图书关注如何将信息技术（IT）与运营技术（OT）深度融合，实现柔性制造和高效率的生产管理。 1. 《面向柔性制造的机器人离线编程与仿真验证》 本书侧重于提高机器人系统的部署效率。它详细介绍了KUKA KRL、ABB RAPID等主流机器人语言的高级应用，特别是面向变种产品生产的参数化编程方法。核心内容包括基于CAD/CAM数据的机器人工作站仿真环境搭建、碰撞检测算法的优化，以及力控（Force Control）技术在打磨、装配等非结构化任务中的精确实现。 1. 《基于时间敏感网络（TSN）的确定性以太网通信》 本书是下一代工厂控制网络的基础。它深入解析了TSN标准（如IEEE 802.1Qbv、802.1AS）如何为工业控制提供微秒级的确定性延迟和同步性。内容包括虚拟化桥（VR-Bridge）的配置、时间同步（gPTP）的部署策略，以及如何在混合数据流（控制、数据、视频）中保障关键任务的优先级。 3. 《设备预测性维护（PdM）的数据驱动模型构建》 本书全面指导工程师如何从零开始构建有效的预测性维护体系。它涵盖了从传感器数据采集到特征工程的完整流程。重点讲解了多种故障诊断模型，包括基于信号处理（FFT、小波变换）的故障特征提取，以及深度学习模型（如LSTM、Transformer）在剩余使用寿命（RUL）预测中的应用，强调了数据标注、模型迭代和运维闭环的实践经验。
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