电机拖动与控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:西安电子科技大学出版社

作者:刘保录

出品人:

页数:365

译者:

出版时间:2006-3

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560616438

丛书系列:

图书标签:

• 电机
• 拖动
• 控制
• 电力电子
• 自动化
• 电气工程
• 驱动系统
• 变频器
• 伺服系统
• 电机控制

《精微机械设计与精密制造》 本书深入探讨了现代机械工程领域中最具挑战性的两个方面：精微机械的设计原则与精密制造的技术手段。本书旨在为读者提供一套系统化的知识框架，帮助工程师、设计师和技术人员理解并掌握如何创造出在微观尺度上实现复杂功能且性能卓越的机械系统。 第一部分：精微机械设计理论与实践 本部分聚焦于精微机械的设计理念、关键技术和应用挑战。我们将从基础的微观力学行为入手，探讨材料在微尺度下的独特表现，以及如何利用这些特性进行创新设计。 微观力学与材料特性： 详细阐述表面力、惯性力、黏滞力等在微观尺度下的相对重要性变化，以及其对机械系统行为的影响。深入分析了各种先进材料（如高分子复合材料、陶瓷、形状记忆合金、微机电系统（MEMS）常用材料等）的微观力学性能、疲劳特性、蠕变行为以及在极端环境下的可靠性。我们将讨论如何选择最适合特定应用的材料，并预测其长期使用性能。 微观驱动与传动机制： 介绍多种创新的微观驱动技术，包括微型电机（如压电驱动、静电驱动、磁致伸缩驱动）、热驱动、流体驱动等，分析它们的原理、效率、响应速度和能量消耗。同时，深入研究微观传动机构的设计，如微型齿轮、微型凸轮、微型弹簧机构、以及利用表面张力或毛细现象实现的微流控传输。重点关注这些机构的精度、摩擦损耗以及如何实现微量的、精确的运动控制。 微传感器与微执行器集成： 探讨如何将微传感器（如微应变片、微加速度计、微陀螺仪、化学传感器）与微执行器（如微型泵、微阀、微抓手、微定位台）无缝集成，以构成功能完备的微型机械系统。分析传感器信号的采集、处理与执行器的响应控制，以及数据融合和反馈控制在提高系统性能中的作用。 精微机构的稳定性与可靠性分析： 深入研究精微机构在动态载荷、温度变化、振动冲击等外部干扰下的稳定性问题。介绍有限元分析（FEA）、多体动力学仿真等先进的分析方法，用于预测机构的变形、应力分布和动态响应。同时，讨论微纳尺度的磨损、老化、粘附等失效模式，以及如何通过材料选择、结构优化和润滑技术来提高机构的长期可靠性。 典型精微机械应用案例分析： 结合实际应用，深入剖析精微机械在各个领域的成功案例，例如： 生物医学领域： 微型手术机器人、药物输送系统、微流控芯片用于疾病诊断与药物筛选。 航空航天领域： 微型卫星姿态控制系统、微型执行器用于飞行器蒙皮变形控制。 消费电子领域： 微型摄像头、微型扬声器、触觉反馈设备。 工业自动化领域： 精密测量仪器、微型装配设备、纳米操控系统。 第二部分：精密制造技术与工艺 本部分将详细阐述实现精微机械设计愿景所必需的高精度制造技术和工艺。我们将涵盖从传统的高精度加工到前沿的增材制造和纳米制造技术。 传统高精度加工技术： 超精密车削与铣削： 介绍金刚石刀具、陶瓷刀具在超精密加工中的应用，以及基于纳米级进给控制的加工策略。 电火花加工（EDM）与电解加工（ECM）： 详细分析了不同类型的EDM（包括慢走丝、快走丝、细孔放电）和ECM在加工硬质材料和复杂形状方面的优势，以及工艺参数的优化。 研磨与抛光技术： 讨论了化学机械抛光（CMP）、精细研磨以及各种纳米级抛光方法的原理和应用，以实现镜面般的光洁度。 先进制造技术： 光刻与微细加工： 详细介绍半导体光刻技术（包括深紫外光刻、极紫外光刻）及其在微电子和MEMS制造中的应用。同时，涵盖了聚焦离子束（FIB）和电子束光刻等直接写版技术。 增材制造（3D打印）： 重点介绍适用于精密零件制造的3D打印技术，如立体光刻（SLA）、数字光处理（DLP）、选择性激光熔融（SLM）、电子束熔融（EBM）等，并讨论了材料选择、工艺参数控制以及后处理对零件精度和性能的影响。 微纳成形技术： 探索了微注塑、微吹塑、微挤出等用于批量生产微型塑料部件的技术，以及微冲压、微锻造等用于金属部件的成形方法。 材料处理与表面工程： 薄膜沉积技术： 详细介绍物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）等技术，用于制备具有特定功能（如硬度、导电性、光学性能）的微纳薄膜。 表面改性技术： 探讨了离子注入、等离子体处理、激光处理等技术，用于改善材料表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及赋予其新的功能。 计量与质量控制： 超精密测量技术： 介绍光学干涉仪、原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）、三维坐标测量机（CMM）等先进的测量设备，以及它们在尺寸、形貌、表面粗糙度等方面的测量能力。 过程监控与闭环控制： 讨论了在线测量和实时反馈控制在确保制造过程稳定性和产品质量一致性方面的关键作用。 本书特色： 理论与实践相结合： 紧密结合理论基础与实际工程应用，提供丰富的案例分析和设计思路。 前沿技术聚焦： 重点介绍当前机械工程领域最活跃、最具潜力的前沿技术和研究方向。 系统化知识体系： 按照精微机械设计和精密制造两大核心模块进行组织，形成完整的知识图谱。 面向工程实践： 旨在培养读者解决实际工程问题的能力，从设计理念到最终制造的全流程指导。 本书适合高等院校机械工程、材料科学、微电子工程、生物工程等专业的本科生、研究生，以及从事相关领域研发和生产的工程师、技术人员阅读。通过学习本书，读者将能够掌握精微机械设计与精密制造的核心知识和关键技术，为开发下一代高性能、微型化机械系统奠定坚实基础。

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说实话，我本来以为这种专业技术书籍都会是那种索然无味的“说明书”，但《电机拖动与控制》这本书的叙事方式却让我眼前一亮。它不是那种冷冰冰的知识堆砌，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你如何解决实际问题。书中对各种典型负载（如提升机、轧钢机、水泵等）的拖动特性分析，简直就是将理论与实践完美地结合在了一起。例如，在讨论到制动方式时，它不仅区分了能耗制动、再生制动和反接制动，还详细分析了每种方式对电机本身以及电网侧可能产生的影响，这在做项目设计时是必须考虑的环节。我记得有一次，我们在设计一个高精度定位系统时遇到了超调量过大的问题，翻阅这本书，发现它在PID参数整定那一节，专门用了一个案例分析了如何根据系统的惯量和摩擦力矩来预估初始的P、I、D参数，这种“实战经验”的分享，远比单纯的数学公式更有价值。作者的语言风格十分严谨，但又带着一种老道的光滑，让你在学习枯燥的数学模型时，总能找到一丝“原来如此”的顿悟感，而不是被复杂的方程组直接劝退。

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与其他市面上偏重于某一种驱动器（比如只有西门子或只有ABB）的实操手册不同，《电机拖动与控制》的优势在于其基础理论的普适性和前瞻性。它没有被特定厂家的产品锁定，而是聚焦于底层控制算法和物理规律本身。比如，在讲解SVC（标量控制）向矢量控制过渡时，作者清晰地勾勒出了电机模型简化的逻辑链条，从三相两轴同步旋转坐标系下的电压电流关系，到最终映射到实际控制器中的计算流程，每一步的数学工具选择都有着明确的物理依据。这种“授人以渔”的教学方式，让我即使面对一个全新的、不熟悉的变频器平台，也能迅速地通过分析其控制框图，推断出其核心的控制策略。对于我这种喜欢钻研底层逻辑的人来说，这本书简直就是打开了新世界的大门，它教会我如何透过厂商的宣传界面，直达核心的控制技术本质。

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这本《电机拖动与控制》的书，光是捧在手里，那种沉甸甸的分量就让人觉得内容肯定扎实得不得了。我拿到书的时候，正好在为期末考试复习，对那些复杂的交直流电机运行原理和变频器控制逻辑总是感到一头雾水。这本书的排版和图示设计，可以说非常人性化，它不像某些教科书那样只有密密麻麻的公式和干巴巴的理论，而是巧妙地将抽象的电磁学概念转化成了清晰可见的流程图和结构图。我尤其欣赏它在讲解瞬态过程和动态稳定性分析时所采用的阶跃响应分析法，讲解得循序渐进，每一步的推导都给出了详细的物理意义阐释，让我这个初学者也能大致跟上思路。特别是关于矢量控制（FOC）那一章，作者没有止步于概念介绍，而是深入到了磁场定向控制的具体实现，包括如何通过滑模观测器或者卡尔曼滤波来估计转子位置，这些在实际工程中至关重要的细节，书中都有详尽的论述和相应的仿真案例辅助理解，这对于准备从事自动化或电气传动领域工作的我来说，简直是如获至宝。虽然有些高级的自适应控制和鲁棒控制的章节对我目前阶段来说还略显深奥，但它提供了坚实的理论基础，让我明白这些前沿技术是如何建立在经典控制理论之上的。

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这本书的深度和广度是毋庸置疑的，但更难能可贵的是，它对于电气传动系统中的“故障诊断与保护”这部分内容的重视程度。在许多教科书中，这部分往往是一笔带过，但对于一个真正要上生产线的设备来说，可靠性和故障处理能力才是生命线。这本书花了相当大的篇幅来讲解过压、欠压、过流、过热的保护逻辑，以及如何利用电流的谐波分析来提前预警电机绕组的绝缘老化。我尤其喜欢它对电磁兼容性（EMC）的探讨，讲解了开关频率的选择对电磁干扰的影响，以及如何通过屏蔽和滤波来降低对周边控制系统的干扰。这使得整本书的内容不仅仅停留在“如何让电机转起来”，而是上升到了“如何让电机安全、稳定、长久地运行”的高度。阅读过程中，我甚至能感受到作者对于工程安全性的那种近乎偏执的关注，这无疑为我们这些未来工程师树立了一个非常高的职业标准。

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这本书的阅读体验堪称是一次系统的知识重构。我之前零散地学过电力电子技术、自动控制原理，但总是感觉知识点之间存在隔阂。直到我读了《电机拖动与控制》，才真正理解了它们是如何有机地结合在一起的。它不仅仅是简单地把电力电子的开关器件模型和自动控制的反馈调节串联起来，而是深入探讨了这种串联带来的非线性和耦合效应。例如，在讨论永磁同步电机（PMSM）的驱动时，作者非常细腻地分析了磁链观测器在低速和零速时可能出现的精度漂移问题，并引入了基于电流环和转矩环的解耦策略来优化性能。这种将不同学科知识点融会贯通，并以电机拖动这一核心应用为载体的编排方式，极大地提升了我的系统思维能力。它不只是教我知识，更是在塑造我分析复杂机电耦合系统的思维框架，这一点对于我的长期职业发展而言，其价值是无法用分数来衡量的。

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