具体描述
本书为21世纪高等学校规划教材。 本书主要讲述了电力系统自动装置的基本工作原理，其中微机型自动装置为重点介绍内容。全书共分七章，主要内容为：备用电源和设备自动投入、输电线路三相自动重合闸、自动并列装置、同步发电机的励磁调节系统、电力系统自动调频、自动按频率减负荷和其他安全自动装置和故障录波装置。 本书可作为高等工程类院校电力工程及其自动化及相关专业、专科教材，也可供相关工程技术人员参考。
《现代机械设计与制造技术》 书籍简介 本书聚焦于当代工业领域的核心——现代机械设计与制造技术，深入探讨了从概念设计到实际生产制造的全过程中的关键理论、先进方法与前沿技术。全书内容覆盖面广，理论深度适中，兼具前瞻性与实用指导价值，旨在为机械工程领域的学生、工程师、技术研发人员提供一份全面且具有操作性的参考指南。 第一部分：机械设计基础理论的深化与拓展 本部分首先回顾并深化了机械设计中的经典理论，如材料力学、结构强度分析、可靠性工程等，并引入了现代设计理念的驱动力。 1. 材料科学与工程应用： 详细介绍了高性能工程材料的最新发展，包括新型复合材料、智能材料（如形状记忆合金、压电材料）的结构特性、失效机理及在极端工况下的应用潜力。重点阐述了如何根据特定工况（高温、高压、腐蚀环境）选择和设计最适宜的材料体系，并分析了增材制造（3D打印）对材料性能的影响与控制方法。 2. 结构优化与拓扑设计： 深入讲解了基于有限元分析（FEA）的结构优化流程。不仅涵盖了尺寸优化、形状优化，更侧重于拓扑优化技术，即在给定载荷和约束条件下，确定材料的最佳分布，以实现最大刚度或最小重量的目标。讨论了在优化过程中如何平衡设计变量的相互制约性以及制造约束（如拔模方向、最小特征尺寸）的集成。 3. 运动学与动力学分析进阶： 超越了传统机构学的范畴，重点分析了复杂多自由度系统、柔性体动力学（Flexible Multibody Dynamics, MBD）以及高精度运动控制系统的设计。引入了拉格朗日方程和牛顿-欧拉法在复杂机械系统（如并联机构、高动态机器人手臂）中的应用，并探讨了振动与噪声（NVH）的分析、预测和主动控制策略。 第二部分：计算机辅助工程（CAE）与数字化设计 本部分强调了数字化工具在现代机械设计中的核心地位，详细介绍了当前主流的CAD/CAE/PLM系统集成应用。 1. 计算机辅助设计（CAD）的精细化建模： 探讨了参数化设计、特征建模、以及面向特定制造需求的几何表达。特别关注了曲面设计在气动、流体机械叶轮、以及仿生结构设计中的高级应用，以及如何确保CAD模型能够无缝传递给后续的分析和制造环节（Model-Based Definition, MBD）。 2. 高级有限元分析（FEA）与多物理场耦合： 详述了线性与非线性有限元方法的选择标准（如材料非线性、几何非线性、接触分析）。重点剖析了多物理场耦合分析技术，包括热-结构耦合、流体-结构相互作用（FSI）在密封件、涡轮机械叶片设计中的应用，以及疲劳寿命预测的损伤累积模型。 3. 数字化验证与虚拟调试： 阐述了如何利用仿真技术构建“数字样机”（Digital Twin）的概念。通过将设计模型与控制算法、物理环境模型相结合，进行系统级的虚拟调试和性能验证，大幅缩短物理样机的开发周期，并提前发现潜在的系统级集成问题。 第三部分：现代制造技术与过程控制 本部分聚焦于如何将优秀的设计转化为高质量的实际产品，涵盖了从传统精密加工到增材制造的先进制造工艺。 1. 先进切削加工技术： 详细介绍了高速切削（HSC）、五轴联动加工的原理与编程策略。重点分析了切削力、切削热对加工表面完整性（如残余应力、微观结构）的影响，以及如何通过刀具路径规划和冷却润滑技术进行优化控制，以实现超精密表面质量。 2. 增材制造（AM）技术及其设计规范： 全面介绍了金属激光粉末床熔融（SLM）、电子束熔炼（EBM）等主流金属增材制造技术。强调了“为增材制造而设计”（Design for Additive Manufacturing, DFM-AM）的理念，包括如何消除支撑结构、优化晶粒结构、控制内部孔隙率，以及后处理（如热等静压HIP）对最终性能的决定性作用。 3. 柔性制造系统（FMS）与自动化装配： 探讨了如何构建高柔性、高效率的自动化生产线。内容包括工业机器人（协作机器人CR、SCARA）的应用、视觉检测系统（机器视觉）在质量控制中的集成，以及自动化装配过程中的力反馈控制与自适应技术。 第四部分：系统集成与智能制造前沿 本部分着眼于“工业4.0”和“智能制造”背景下，机械系统如何实现互联互通和自我优化。 1. 工业物联网（IIoT）与数据驱动的维护： 讲解了传感器技术在机械设备状态监测中的部署，以及如何利用边缘计算和云计算平台进行海量数据的采集、清洗与分析。重点阐述了基于传感器数据和机器学习的设备状态评估、故障诊断与预测性维护（PdM）策略的构建。 2. 嵌入式系统与控制器的集成： 讨论了高性能微处理器、FPGA在实现复杂机械系统实时控制中的作用。涵盖了实时操作系统（RTOS）、运动控制算法（如先进的PID变种、模型参考自适应控制）在机床、机器人等设备中的落地实施。 3. 人机工程学与产品可维护性设计： 强调了设计应以人为本，从操作的便捷性、维护的可达性、以及操作的安全防护角度对产品进行评估和改进。讨论了人机交互界面（HMI）的设计原则，确保复杂的自动化系统能够被操作人员直观、安全地控制。 总结 本书结构严谨，图文并茂，通过大量的工程实例和案例分析，将深奥的理论知识转化为解决实际工程问题的能力。它不仅仅是一本关于“如何设计”的教科书，更是一份引导读者理解和掌握未来机械技术发展方向的综合性指南。
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