机电一体化电子学入门 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:妹尾允史

出品人:

页数:186

译者:金寿日

出版时间:2000-1

价格:18.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030080516

丛书系列:

图书标签:

• 机电一体化　电子学　入门
• 电子
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• 单片机
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《现代机械设计理论与实践》 内容简介 本书深入探讨了现代机械设计领域的前沿理论、核心方法与关键技术，旨在为读者构建系统、扎实的设计知识体系，并提供实际应用中的指导。全书分为三个主要部分：基础理论、设计方法与工具，以及应用实例与发展趋势。 第一部分：基础理论 本部分首先从机械系统的工作原理出发，详细阐述了力学分析、材料力学、摩擦与磨损、疲劳与可靠性等基础理论。我们将深入剖析各种受力情况下的应力与应变分布，探讨材料在不同载荷下的行为模式，以及如何通过科学的力学计算来预测和避免结构失效。对于摩擦与磨损，本书不仅会介绍其基本原理，还会重点讲解如何通过材料选择、表面处理和润滑技术来优化机械部件的寿命和效率。疲劳与可靠性部分则聚焦于机械结构的长期工作性能，深入讲解疲劳破坏的机理，并介绍多种可靠性设计和评估方法，帮助读者在设计阶段就充分考虑结构的耐久性。 随后，本部分将转向热力学基础在机械设计中的应用。我们将探讨热传递、热膨胀以及热应力的影响，分析这些因素如何影响机械部件的尺寸精度和工作性能，并提供相应的热设计和补偿措施。接着，本书会详细介绍流体力学基础，包括流体静力学、流体动力学以及粘性流动的基本概念。这对于理解泵、阀门、管道系统以及空气动力学应用至关重要，我们将讲解如何通过流体分析来优化系统的效率和稳定性。 第二部分：设计方法与工具 本部分将重点介绍现代机械设计中常用的方法论和先进的工具。我们将从传统的工程制图和公差分析入手，强调精确表达设计意图的重要性，并介绍现代CAD/CAM/CAE软件在图纸绘制、模型构建和仿真分析中的应用。 参数化设计与模型驱动设计是现代设计流程中的核心，本书将详细讲解如何利用这些技术实现设计的灵活性和可追溯性。我们将深入介绍有限元分析（FEA），讲解其基本原理、建模方法以及在应力、热、振动等多物理场分析中的应用，帮助读者掌握通过仿真预测产品性能，优化设计方案的能力。计算流体力学（CFD）在设计中的应用也将被重点介绍，包括网格生成、边界条件设置以及结果的解读，这对于设计流体机械、优化气动性能至关重要。 此外，本书还将探讨优化设计方法。我们将介绍如何利用数学规划、遗传算法等优化技术，在满足设计约束的前提下，寻找最优的设计参数，从而实现性能、成本和效率的最佳平衡。对于复杂机械系统的设计，系统工程方法和模块化设计理念也是必不可少的，本书将对此进行阐述，并提供相应的实践指导。 第三部分：应用实例与发展趋势 为了将理论知识转化为实际应用，本部分将精选多个典型机械设计案例进行深度剖析。这些案例将涵盖工业机器人、精密机床、汽车零部件、航空航天组件等多个领域，通过对这些实际产品的设计过程进行回顾，读者可以更直观地理解前述的理论和方法是如何被应用的，并学习到解决实际设计难题的技巧。 最后，本书将展望机械设计领域未来的发展趋势。我们将探讨数字化制造、智能制造、增材制造（3D打印）等新兴技术对传统机械设计带来的变革，以及工业物联网（IIoT）、数字孪生等概念在设计、制造和运维一体化中的作用。绿色设计、可持续性设计理念也将被纳入讨论，强调在设计过程中如何兼顾环境效益和社会责任。本书将引导读者思考如何在快速变化的技术环境中，不断更新知识体系，提升创新能力，应对未来的设计挑战。 本书特色 理论严谨，实践导向： 体系化梳理机械设计的基础理论，并紧密结合实际工程应用，提供可操作的设计思路和方法。 工具与方法并重： 详细介绍现代设计软件的应用，更侧重于讲解背后的设计方法论和仿真分析原理。 案例丰富，深度剖析： 精选多个行业经典案例，通过实际项目展现设计流程和技术细节。 前瞻性视角： 关注行业最新发展动态，为读者未来的学习和职业发展指明方向。 本书适合机械设计、制造工程、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及从事机械设计、产品开发、工程咨询等工作的专业人士阅读。通过学习本书，读者将能够显著提升机械设计的能力和水平，掌握解决复杂工程问题的关键技能。

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拿到这本书的时候，我最感兴趣的是它在实践性与前沿性之间的平衡把握。坦率地说，很多入门教材要么过于偏重理论，读起来像教科书的堆砌，要么就是一堆零散的实验指导，缺乏系统性。但这本书显然走出了这个怪圈。它在介绍完基础的单片机结构和编程思维后，立刻将其与实际的机电耦合问题结合起来，比如步进电机和直流无刷电机的驱动与反馈控制。让我印象深刻的是，书中关于PID控制算法的介绍，它没有直接给出标准的数学公式，而是通过一个机械臂的运动控制案例，一步步引导读者理解比例、积分、微分项在实际消除误差过程中的物理意义。这种“问题驱动”的学习方式，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在主动解决工程难题。此外，书中对常用接口协议（如SPI、I2C）的讲解也极其细致，配有清晰的时序图和寄存器配置示例，使得读者在动手搭建原型系统时，能够很快上手，避免了在繁琐的通信协议细节上浪费太多时间。它成功地搭建了一座理论殿堂通往工程实践的桥梁。

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这本关于机电一体化电子学入门的书籍，我之前粗略翻阅了一下，整体感觉非常扎实，尤其在理论基础的构建上做得相当到位。它没有急于求成地去讲解那些花里胡哨的应用，而是花费了大量篇幅来夯实读者对基础电路、模拟电子技术和数字电子技术的核心概念的理解。作者的叙述逻辑非常清晰，就像一位经验丰富的老教授在循循善诱，每引入一个新的概念，都会立刻提供一个与之对应的简化模型或者类比，这极大地降低了初学者理解复杂电路原理的门槛。例如，在讲解运算放大器的基本应用时，它不仅仅给出了公式，还深入剖析了反馈机制如何影响系统的稳定性和精度，这一点对于想要深入研究控制系统的读者来说是至关重要的。我记得有一章专门讨论了传感器接口电路的设计，里面详细分析了噪声抑制和信号调理的技术，讲解得深入浅出，让读者明白为什么在实际工程中，这些“不起眼”的预处理环节才是决定最终系统性能的关键。总而言之，如果你想在机电一体化的道路上走得稳健，这本书提供了无人能比的坚实地基。

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这本书的排版和图示设计绝对是业界良心之作，这对于需要长时间阅读技术书籍的人来说，简直是一种享受。很多技术书籍的图表常常因为线条过于密集或者标注不清而令人望而生畏，但这本教材在这一点上做得非常克制和优雅。它善于使用分层和渐进式的图示来解释复杂的信号流和状态转换。比如，在讲解脉冲宽度调制（PWM）在电机速度控制中的应用时，作者没有一开始就抛出一个复杂的图形，而是先展示一个方波的理想状态，然后逐步叠加失真、滤波等实际工况下的变化，用不同的颜色和粗细清晰地标示出有效值和占空比的变化关系。这种视觉引导不仅减轻了大脑的认知负担，更重要的是，它帮助读者在大脑中形成了清晰、立体的模型。另外，每章节末尾的“自测与思考”部分也很有价值，它们往往不是简单的选择题，而是开放性的设计挑战，迫使读者必须回顾并综合运用本章甚至前几章学到的知识才能给出有深度的回答。读这本书的过程，更像是一场有条不紊的思维漫步。

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这本书在结构上给我最大的启发是它对“系统思维”的强调。它并没有孤立地看待电子学和机械运动，而是始终将两者视为一个不可分割的整体。从第一章定义机电一体化系统的基本构成（感知-决策-执行）开始，后续所有的章节内容——无论是传感器信号处理、微控制器编程，还是功率驱动电路——都围绕着如何高效、准确地完成这个闭环反馈而展开。这种全局观是初学者最难建立的认知框架。例如，在介绍ADC（模数转换器）时，它不仅讲解了量化误差和采样率，更将这些参数与被测量的机械振动频率和控制周期的关系紧密联系起来，让读者立刻明白为什么采样频率必须高于奈奎斯特频率的两倍以上。这种关联性讲解，避免了知识点成为一个个孤立的碎片，而是将它们编织成一张有机的、可操作的知识网络。它教会我的不仅仅是电子学知识，更是一种分析和设计复杂集成系统的基本方法论。

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我对这本书的深度感到非常满意，因为它成功地在“入门”和“专业”之间找到了一个甜点区。很多声称是“入门”的书籍，在讲到控制系统的稳定性分析时，往往止步于定性的描述，或者干脆跳过。但《机电一体化电子学入门》却勇敢地引入了基本的李雅普诺夫稳定性概念，虽然讲解得非常谨慎，但它为那些未来打算从事高级控制系统设计的人员埋下了一颗至关重要的种子。它清晰地阐述了为什么一个看似简单的负反馈回路，在某些参数组合下会瞬间失控，这种对“边界条件”的强调，是专业工程师必备的素养。更值得称赞的是，书中对功率电子器件的选择和散热设计的讨论，这在很多纯理论书籍中是完全缺失的环节。它提醒读者，电子系统不仅要在理想的实验室条件下工作，更要在实际的、充满热量和电流冲击的物理环境中保持稳定。这种对现实世界复杂性的尊重，让这本书的价值远超一般意义上的教材。

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