机电一体化技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:娄斌超

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:2005-5

价格:26.60元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040165067

丛书系列:

图书标签:

• 机电一体化
• 自动化
• 控制工程
• 机械工程
• 电气工程
• 传感器技术
• 驱动技术
• 工业机器人
• 智能制造
• 系统集成

好的，这是一份为您量身定制的图书简介，主题聚焦于机械设计、材料科学、电子工程和控制理论的深度融合应用，旨在构建一个涵盖现代制造业核心技能的知识体系。 --- 《精密制造与智能控制系统集成实践》 —— 深度解析复杂装备的机理设计、电子驱动与信息交互 第一部分：前沿机械结构设计与先进材料科学 本书将深入探讨现代精密机械系统的设计哲学，超越传统机械原理的范畴，直击高精度、高动态性能设备的核心。内容侧重于如何将拓扑优化、增材制造（3D打印）的最新成果融入机械结构设计之中，以实现更轻量化、更高刚度比的部件。 1. 复杂曲面与自由形态机构的建模与分析： 逆运动学与运动规划： 详细解析针对多自由度并联机构（如Stewart平台）和复杂旋转体系统的运动学解算方法，重点讨论如何利用李群理论对高速运动系统的姿态和轨迹进行精确描述和控制。 弹性与柔性机构设计： 探讨柔顺机构（Compliant Mechanisms）的原理，如何利用材料的固有弹性来替代传统铰链，实现无摩擦、高分辨率的运动输出。这部分将涉及有限元分析（FEA）在预测结构在动态载荷下的变形与疲劳寿命中的应用。 2. 新型结构材料的选择与性能调控： 高性能复合材料应用： 剖析碳纤维增强聚合物（CFRP）、金属基复合材料在承受交变载荷环境下的失效模式，并提供结构设计规范。 特种合金在极端工况下的行为： 深入研究镍基高温合金、形状记忆合金（如NiTi）在精密工具和驱动器中的应用潜力，以及如何通过热处理工艺调控其微观结构以优化宏观性能。 表面工程技术： 重点介绍超硬涂层（如类金刚石DLC）的制备及其在减少摩擦副磨损、提高系统长期可靠性方面的关键作用。 --- 第二部分：高精度传感、驱动与电子接口技术 本部分专注于将物理世界的信号转化为可被数字系统处理的信息，并实现高效的能量转换与精确的运动控制。 1. 先进传感器的原理与数据融合： 高分辨率位移与力觉传感： 详细介绍激光干涉仪、电容式传感器在纳米级精度测量中的应用，并着重讨论如何设计低噪声的信号调理电路，以保证采集信号的信噪比。 状态监测（Condition Monitoring, CM）： 阐述基于振动信号（FFT分析）、声发射信号分析来实时诊断机械故障（如轴承剥落、齿轮啮合不良）的技术流程。 多源数据融合算法： 探讨使用卡尔曼滤波（Kalman Filter）和粒子滤波（Particle Filter）对来自不同传感器（如编码器、惯性测量单元IMU）的数据进行最优估计，以获得鲁棒的位置和速度反馈。 2. 功率电子与高效执行器驱动： 无刷直流电机（BLDC）与永磁同步电机（PMSM）的驱动拓扑： 讲解三相逆变器（H桥）的设计要点，包括IGBT/MOSFET的选择、死区时间补偿以及过流保护机制。 脉宽调制（PWM）技术深度解析： 对SVPWM（空间矢量脉宽调制）进行数学推导，阐述其如何最大化电压利用率并减小输出电流谐波。 线性执行器与压电陶瓷驱动器： 探讨高频、小行程应用中压电驱动器的驱动电路设计，以及如何补偿其固有的迟滞效应。 --- 第三部分：实时控制算法与系统集成 这是连接“机”与“电”的关键桥梁，聚焦于如何利用现代计算能力实现对复杂动态系统的精确、稳定控制。 1. 数字控制器的设计与实现： 经典控制理论的进阶应用： 不仅限于PID控制，本书将深入探讨前馈控制、干扰观测器（DODC）在提高系统对外部扰动鲁棒性方面的具体实现。 现代控制理论基础： 对状态空间法进行详细阐述，并教授如何利用极点配置方法设计最优的线性二次型调节器（LQR），以平衡性能指标与控制能耗。 2. 嵌入式平台与实时操作系统（RTOS）： 高性能微控制器（MCU）选型与资源管理： 分析ARM Cortex-R/M系列在实时控制中的优势，以及如何利用DMA（直接内存访问）和中断系统优化数据吞吐效率。 时间确定性保证： 讲解RTOS（如FreeRTOS, VxWorks）的任务调度策略（如固定优先级、轮转法）和同步机制（信号量、互斥锁），确保控制循环的周期性与抖动（Jitter）的最小化。 3. 基于模型的系统设计（MBSD）与仿真验证： Simulink/Stateflow在控制逻辑开发中的角色： 详细演示如何使用自动代码生成工具链（如TargetLink, Embedded Coder）将仿真模型直接转换为高效率的嵌入式C代码，从而显著缩短开发周期。 硬件在环（HIL）测试方法论： 介绍使用专业的HIL仿真平台（如dSPACE, NI VeriStand）对实际控制器进行充分验证的流程，特别关注系统级故障注入测试的设计。 --- 第四部分：系统集成与质量保障 本书的最终目标是培养读者将上述分散技术融合成一个可靠、可维护的整体系统的能力。 电磁兼容性（EMC/EMI）设计规范： 介绍屏蔽、滤波、接地设计在精密仪器中的关键性，如何避免高频开关电源对低电平信号采集电路的干扰。 可靠性工程与寿命预测： 引入FMEA（失效模式与影响分析）方法论，用于指导系统架构设计，确保关键部件的冗余性。 网络化控制与工业通信协议： 探讨EtherCAT、CANopen等实时工业总线在分布式控制架构中的部署，以及如何保证数据交换的时效性与一致性。 面向读者： 本书适合高等院校自动化、机械工程、电子信息工程专业的高年级学生、研究生，以及在高端装备制造、自动化产线升级、精密仪器研发等领域工作的工程师。它提供了一个从基础原理到尖端实践的完整路线图，旨在培养能够独立设计、开发和调试复杂集成系统的专业人才。

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**深度阅读体验：对传统文化的独特解读** 这本书的视角非常独特，它没有停留在单纯的文字描述上，而是深入挖掘了那些隐藏在字里行间的文化符号。例如，在解析某一特定节日习俗时，作者旁征博引，将现代社会中被淡忘的仪式感重新梳理出来，用非常考究的语言和严谨的考据，构建了一个完整的文化图景。我尤其欣赏作者在处理历史事件时的那种审慎态度，既不盲目推崇古法，也不全盘否定传统，而是以一种批判性的眼光去审视，并试图在现代生活中找到最佳的平衡点。阅读过程中，我感觉自己像是在进行一场穿越时空的对话，那些古老的智慧被赋予了新的生命力和解释。书中的行文节奏拿捏得恰到好处，时而娓娓道来，讲述一段尘封的往事，时而笔锋一转，引出一段发人深省的哲思，让人在沉浸于故事的同时，也忍不住停下来，反复咀嚼那些意味深长的句子。这本书的深度，远超出了我对一本普通读物的预期。

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**对未来展望的启迪：充满科技感的未来畅想** 这本书以一种非常宏大且充满想象力的方式，探讨了未来社会可能面临的诸多伦理和技术挑战。作者并没有满足于描绘一个光鲜亮丽的乌托邦，而是深入挖掘了技术进步背后隐藏的“阴影面”。他用极具画面感的语言，构建了一个个细思极恐的未来场景，比如人工智能对人类情感的深度模拟，以及生物技术对“生命定义”的冲击。我特别喜欢作者那种冷静的、近乎科学报告般的叙事腔调，这让那些原本天马行空的想象变得异常真实可信。在阅读过程中，我发现自己不断地在思考：如果这是真的，我该如何应对？这本书成功地激发了我对当下科技发展方向的深刻反思，它不是提供答案，而是抛出更尖锐的问题。它像是一剂强心针，让我意识到，我们现在所做的每一个选择，都可能在不远的将来塑造出一个完全不同的世界，它极大地拓宽了我对“未来”这个概念的认知边界。

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**初读感受：充满生活气息的家庭食谱** 这本书的封面设计非常温馨，那种手绘的插画风格一下子就抓住了我的眼球，让人感觉这不是一本刻板的教科书，更像是一本邻家阿姨分享的厨房秘籍。我原本以为会是一本枯燥的理论书籍，毕竟“食谱”这个词听起来就很严肃，但翻开第一页，就被里面详尽的步骤描述和那些带着烟火气的温馨提示给吸引住了。作者在介绍如何制作一道家常小炒时，那种对食材特性的细致观察，比如“小葱的葱白部分要切得比葱绿稍微厚一点，这样爆香时才不容易焦”，这些都是我在网上搜罗各种菜谱时找不到的“独家秘诀”。更让我惊喜的是，很多食材的替换方案也被考虑进去了，比如如果家里没有新鲜香菜，用一点点芹菜叶来提味，虽然风味略有不同，但整体的平衡感不会被破坏。这种充满人情味的讲解方式，让我这个厨房新手也敢于大胆尝试那些以前觉得遥不可及的硬菜。它更像是和一位经验丰富的老朋友在厨房里并肩劳作，彼此分享着成功的喜悦和偶尔的小失误，读起来完全没有压力，反而充满了对下一次下厨的期待。

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**装帧与设计：一本值得珍藏的艺术品** 我必须得提一下这本书的实体装帧，这简直是一次视觉的盛宴。纸张的选择非常考究，那种略带纹理的哑光纸张，拿在手里有一种沉甸甸的质感，完全不同于市面上常见的轻飘飘的印刷品。书脊的装订方式也极为精美，即便频繁翻阅，也丝毫没有松动的迹象，看得出制作者的用心。而最引人注目的，是内页的插图和版式设计。作者似乎对排版有着近乎偏执的追求，留白的处理恰到好处，文字区域和留白区域形成了一种奇妙的呼吸感，让阅读体验变得极为舒适，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。那些专门绘制的艺术插图，每一幅都像是独立的作品，它们不仅是对文本内容的视觉诠释，更提升了整本书的艺术价值。这已经不是一本单纯用来阅读的书籍，它更像是一件可以摆在书架上欣赏的工艺品，每一次拿起它，都是一种享受和仪式感。

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**结构与叙事：一场精彩绝伦的悬疑冒险** 这本书的章节设置简直是教科书级别的示范！作者非常懂得如何吊人胃口，每一章的结尾都设计了一个小小的“钩子”，让你迫不及待地想翻到下一章去寻找答案。叙事结构上，它采用了多线并行的手法，几条看似毫无关联的线索，却在故事的中段以一种极其巧妙的方式交织在一起，那种豁然开朗的感觉，简直让人拍案叫绝。语言风格上，它完全摒弃了冗长拖沓的描写，而是用大量的短句和精确的动作刻画来推动情节发展，营造出一种紧张、快速的节奏感，仿佛自己就是那个身处险境的主角，必须分秒必争。尤其是高潮部分，作者对场景的渲染达到了极致，环境的压抑感、人物内心的挣扎，通过细腻的心理描写和环境烘托，让读者完全沉浸其中，手心都不由自主地出汗。读完后，脑海中仍然回荡着那些飞速闪过的画面，这是一部真正意义上的“一口气读完”的作品，完全停不下来。

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