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出版者:北京理工大学

作者:肖云魁

出品人:

页数:278

译者:

出版时间:2004-9

价格:29.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810458061

丛书系列:

图书标签:

• 汽车维修
• 汽车故障诊断
• 汽车电子
• 汽车技术
• 汽车工程
• 故障树分析
• 传感器技术
• 汽车电气系统
• 发动机故障
• 底盘故障

深入理解现代机械的“脉络”：一本关于工业自动化与控制系统的专著 书名： 工业自动化与过程控制前沿技术解析 作者： （此处留白，可代入一位资深行业专家或资深工程师的署名） 出版社： （此处留白，可代入一家权威的机械工程或自动化技术出版社） --- 内容提要： 本书并非探讨单一机械系统的故障排查，而是将视角提升至整个现代制造和能源基础设施的运作核心——工业自动化与过程控制系统（IAPCS）。我们身处一个由传感器、执行器、可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）以及先进的监控与数据采集（SCADA）系统所构建的复杂网络之中。理解这些系统的设计哲学、协同工作机制以及如何实现高精度、高可靠性的过程优化，是驱动当代工业进步的关键所在。 本书旨在为读者提供一个全面且深入的框架，用以解析和掌握构建、部署和维护这些复杂控制环境所需的理论基础、前沿技术和工程实践。它侧重于“构建”而非“修复”，关注“预防性优化”而非“事后诊断”。 --- 详细内容章节概述： 第一部分：自动化系统的基石与架构 第一章：工业控制系统的演进与分类 本章将详述从早期的继电器逻辑控制到现代基于微处理器的智能控制系统的技术演变历程。重点分析了PLC、DCS和SCADA系统的核心功能、适用场景及其在不同行业（如化工、电力、冶金）中的具体部署模式。阐述了集中式、分散式及集成化控制架构的设计原则，强调冗余性在关键任务系统中的重要性。 第二章：传感器与执行器的精确交互 控制的起点在于准确的感知。本章深入探讨各类工业传感器（压力、温度、流量、液位、振动）的工作原理、信号调理技术及其在恶劣工况下的可靠性设计。随后，详细分析了执行机构（如伺服电机、变频驱动器、调节阀）的选型、动态特性模型与精确驱动技术。讨论了如何通过智能传感器技术提升数据质量和诊断能力，为控制算法提供高质量的输入。 第三章：可编程逻辑控制器（PLC）与现场总线技术 本章聚焦于现代PLC的编程范式，不仅涵盖IEC 61131-3标准下的指令表、梯形图、结构化文本等编程语言的应用，更侧重于面向对象编程在复杂控制逻辑中的应用。关键内容在于现代工业通信协议，如EtherNet/IP、PROFINET、Modbus TCP的架构解析、数据包结构分析，以及如何构建稳定、低延迟的现场控制网络。 第二部分：过程控制理论与先进算法 第四章：经典过程控制理论的深化应用 本章从控制理论的数学基础出发，系统回顾并深化PID控制器的设计与整定方法，包括经典Ziegler-Nichols法及其在复杂系统（如存在大时间滞后的系统）中的局限性。随后，重点介绍前馈控制、比率控制、串级控制等先进经典控制策略，并结合实际案例展示其在提高过程响应速度和稳定性的应用。 第五章：先进过程控制（APC）技术 本章是本书的核心技术部分之一。详细剖析了模型预测控制（MPC）的理论基础，包括系统辨识、约束处理、优化求解器在实时控制中的集成。同时，探讨了鲁棒控制、自适应控制以及模糊逻辑控制在处理模型不确定性和非线性问题时的工程实现方法。 第六章：系统辨识与过程建模 有效的控制依赖于准确的模型。本章讲解了系统辨识的理论框架，包括时域与频域辨识方法，数据的采集与预处理技术。深入介绍线性模型（ARX, ARMAX）和非线性模型（如神经网络模型、物理机理模型）的建立流程，以及模型有效性验证的标准和工具。 第三部分：监控、优化与系统集成 第七章：SCADA系统与人机交互界面（HMI）设计 本章聚焦于操作层面的可视化与操作性。探讨了高效HMI的设计原则（如信息密度、警报管理），并详细分析了现代SCADA系统在数据采集、历史趋势分析、配方管理及远程操作中的架构部署。强调如何通过直观的图形界面提升操作员对宏观过程状态的理解能力。 第八章：制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）的集成 过程控制不再是孤立的环节。本章讲解了MES在车间调度、质量追溯和生产信息管理中的核心作用，并详细阐述了如何通过标准接口（如ISA-95模型）实现控制系统（DCS/PLC）与MES、以及上层ERP系统之间的数据流和指令流的无缝对接，实现“信息流”与“物料流”的统一。 第九章：网络安全与系统可靠性工程 在工业物联网（IIoT）时代，控制系统的安全性至关重要。本章系统梳理了针对OT（操作技术）环境的特有网络安全风险，包括协议层攻击、固件篡改等。详细介绍了纵深防御策略，如隔离、入侵检测系统（IDS）在工业网络中的部署，以及安全审计与应急响应机制。同时，探讨了高可用性（HA）架构的设计，包括热备份、故障切换策略，确保关键生产过程的连续性。 --- 目标读者： 本书面向控制工程专业的本科生和研究生、自动化系统集成商、工厂的控制工程师、过程优化专家，以及所有希望从根本上理解现代工业“大脑”如何构建和运作的专业技术人员。本书假定读者具备基本的电路原理和微分方程基础。 --- 本书价值： 《工业自动化与过程控制前沿技术解析》提供了一套从底层硬件通信到上层优化算法的完整知识体系。它侧重于系统设计、性能调优和架构集成，指导读者如何构建一个稳定、高效、安全且具备前瞻性的自动化制造环境。它教授的是构建未来工厂蓝图的方法论和工具，而非仅仅是对现有缺陷的被动响应。本书致力于培养下一代能够驾驭复杂智能制造系统的工程人才。

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这套书简直是汽车维修界的“武林秘籍”！我一个刚入门的小白，原本对着那些复杂的电路图和各种传感器数据头疼不已，感觉自己就像在看天书。但是这本书的编排方式实在太亲民了。它没有一上来就丢给你一堆拗口的专业术语，而是从最基础的“听、看、闻、摸”入手，教你如何像一个经验丰富的老技师一样去感知车辆发出的“求救信号”。比如，讲解气味识别那里，作者细致到连不同冷却液泄漏的味道都有区分，这让我对故障排查有了一种全新的直观认识。更让我印象深刻的是，它对工具使用的介绍，简直是手把手教学，连扳手型号怎么选、扭矩怎么打都有图文并茂的细致说明，这对于我这种动手能力较弱的人来说，是极大的帮助。读完前几章，我感觉自己不再是那个对车辆一无所知的门外汉，而是有了一套系统的、科学的分析框架。这本书的价值不在于罗列了多少故障代码，而在于教会你如何“思考”故障，如何循序渐进地排除干扰项，直击病灶。它就像一位耐心细致的师傅，时刻在我旁边指导，让人信心倍增。

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坦白说，我原本对市面上那些充斥着大量图表和文字堆砌的维修手册感到非常抵触，总觉得它们要么过于理论化，要么就是冷冰冰的数据库。然而，这本书的叙事风格却让人耳目一新，它更像是一部精彩的悬疑小说。作者在描述某个疑难杂症时，总是会先抛出一个场景：“某辆车在特定转速下会发出‘咯噔’声，所有人都指向变速箱，但真相却出人意料。”这种叙事手法极大地激发了我的阅读兴趣。它不是干巴巴地给出“A导致B”的结论，而是带领读者重走一遍发现问题、提出假设、验证假设的完整逻辑链条。尤其是在处理那些偶发性、难以复现的电子控制系统故障时，书中分享的那些“经验之谈”和“反直觉”的排查思路，简直是醍醐灌顶。这些内容，你在任何标准化的培训手册里是找不到的，它们是作者多年一线经验的结晶。读这本书的过程，与其说是学习，不如说是在与一位资深专家进行深度对话，体验他处理复杂问题的思维方式。

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最让我欣赏的是这本书对待“非典型故障”的态度。很多维修书籍往往集中精力解决那些“教科书式”的问题，一旦遇到那些偶尔发生、难以复现的怪毛病，就显得束手无策了。而这本著作，似乎特别关注那些“边界条件”下的问题。它探讨了环境因素（如极端温度、湿度）对电子元件性能的影响，以及不同维修厂家之间软件版本兼容性导致的隐性故障。书中收录的案例分析中，有相当一部分是关于“交叉干扰”和“多系统耦合”导致的疑难杂症。例如，某个空调系统的故障代码，其根源竟然是燃油泵模块的电压波动引起的瞬间通信中断。这种对系统间相互作用的深入分析，让我彻底打破了以往“一个故障只对应一个系统”的固有思维。这本书的价值在于，它拓宽了我们对汽车复杂性认知边界，教会我们跳出单一系统的限制去看待整个车辆，是提升故障诊断“智慧”的关键一步。

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我必须承认，刚开始翻阅时，我对它的版式设计和信息密度感到有些吃惊——信息量太大了！这与其说是一本书，不如说是一部浓缩的汽车工程资料汇编。它的内容组织逻辑非常严谨，是从宏观的系统到微观的元件，层层递进，几乎覆盖了现代轿车从动力总成到底盘控制的方方面面。不过，这种高密度的信息量也带来了一个挑战：初次阅读需要极大的专注力。它不像流行读物那样可以轻松带过，任何一个段落都蕴含着需要反复揣摩的专业知识点。我发现自己经常需要停下来，对照其他参考资料来确保对某个概念的理解到位。然而，一旦你适应了这种节奏，这本书的优势就显现出来了——极高的信息检索效率。当你遇到特定问题时，你可以迅速定位到相关的章节，并且找到的不仅仅是一个解决方案，而是一整套相关的背景知识和排查路径，这极大地节省了我在实际工作中摸索的时间。它要求读者投入，但回报是巨大的知识积累。

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这本书的深度绝对超出了我的预期。我以为它会停留在基础的保养和常见故障的层面，但深入阅读后发现，它对现代汽车复杂的电子架构和网络通讯（如CAN总线、LIN总线）的剖析，达到了相当高的专业水准。很多章节涉及到了对诊断仪数据流的深度解读，特别是针对发动机管理系统（EMS）和车身控制模块（BCM）的参数漂移分析，写得极其透彻。它并没有简单地告诉我“哪个传感器值不对”，而是深入探讨了“为什么这个传感器值会异常波动”，以及这种波动背后可能隐藏的软件逻辑错误或硬件老化趋势。对于希望从“换件师傅”升级为“诊断工程师”的人来说，这些高级章节是宝藏。我甚至发现一些描述，与我最近使用的高端诊断设备中的某些深层诊断功能高度吻合，这说明作者对行业前沿技术有着非常敏锐的洞察力。这本书绝对配得上“专业参考书”的称号，是值得我放在工作台旁随时翻阅的工具书。

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