控制装置与仪表 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:陆会明

出品人:

页数:295

译者:

出版时间:2007-4

价格:32.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111210832

丛书系列:

图书标签:

• 控制工程
• 仪表技术
• 自动化
• 传感器
• 测量
• 工业控制
• 过程控制
• PID控制
• 控制系统
• 仪器仪表

《控制装置与仪表》是一本深入探讨工业自动化与过程控制核心技术的专业著作。本书旨在为读者提供一个全面而系统的知识框架，使其能够理解、设计、实施和优化各类控制系统和测量仪表。 核心内容概览： 本书共分为若干部分，每一部分都聚焦于一个关键领域，并以详实的内容、严谨的论证和丰富的案例相结合的方式呈现： 第一部分：控制理论基础 绪论： 介绍控制理论的演进历程，阐述工业自动化在现代社会中的重要性，以及控制装置和仪表在其中的基础性作用。讨论不同类型的控制系统，如开环控制、闭环控制、反馈控制、前馈控制等，并分析其各自的特点与适用场景。 数学模型与系统表示： 详细讲解如何对实际的工业过程进行数学建模，包括微分方程、传递函数、状态空间方程等常用表示方法。介绍拉普拉斯变换在系统分析中的应用，以及如何通过频率响应分析（如伯德图、奈奎斯特图）来评估系统的稳定性和动态性能。 控制器设计： 深入剖析PID（比例-积分-微分）控制器的原理、参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、临界比例法）以及其在各种工业应用中的优化策略。探讨先进控制策略，如模糊逻辑控制、神经网络控制、自适应控制等，并分析其在处理非线性、时变系统中的优势。 第二部分：测量仪表与传感器技术 传感器原理与分类： 系统介绍各类传感器的工作原理，包括温度传感器（热电偶、热电阻、红外传感器）、压力传感器（应变片、电容式、压电式）、流量传感器（涡轮流量计、电磁流量计、超声波流量计）、液位传感器（浮球式、超声波、雷达式）、位置传感器（编码器、线性位移传感器）等。详细阐述不同传感器的优缺点、精度、响应速度、适用环境以及选择依据。 信号调理与数据采集： 讲解传感器输出信号的放大、滤波、线性化等信号调理技术。深入介绍模拟数字转换器（ADC）和数字模拟转换器（DAC）的工作原理，以及多路数据采集系统的设计与实现。 仪表选型与安装： 提供根据具体工艺要求选择合适测量仪表的指导原则，包括精度等级、量程、材质、连接方式、防护等级等。强调正确的仪表安装、接地和维护对于保证测量准确性和设备寿命的重要性。 第三部分：执行机构与执行器 执行机构原理： 详细介绍工业现场常用的执行机构，包括电动执行器（伺服电机、步进电机）、气动执行器（气缸、气动马达）和液压执行器。分析其驱动原理、工作特性、响应速度、负载能力以及选择依据。 阀门与控制阀： 深入探讨各类控制阀门（如球阀、蝶阀、隔膜阀、截止阀）的设计、选型和流量特性。讲解阀门定位器的工作原理及其在实现精确流量控制中的作用。 执行机构的集成与驱动： 介绍如何将执行机构与控制系统进行集成，包括信号接口、电源供应、安全保护等。探讨不同类型的电机驱动器和液压/气动驱动回路。 第四部分：自动化系统集成与应用 分布式控制系统（DCS）与可编程逻辑控制器（PLC）： 详细介绍DCS和PLC在工业自动化中的架构、功能和编程方法。分析其在过程控制、顺序控制、逻辑控制等方面的应用。 人机界面（HMI）与监控系统： 讲解HMI的设计原则，以及如何构建有效的操作界面，方便操作员监控和干预生产过程。介绍SCADA（数据采集与监视控制）系统的功能和组成，以及其在远距离监控和数据管理中的作用。 通信协议与网络： 阐述工业现场常用的通信协议，如Modbus、Profibus、Ethernet/IP等，以及工业以太网在自动化系统中的应用。强调网络安全在现代自动化系统中的重要性。 系统设计与实施： 提供从需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发到现场调试和系统优化的完整流程指导。通过具体的行业案例，如石化、电力、食品饮料、制造业等，展示控制装置与仪表在实际生产过程中的应用细节。 第五部分：维护、故障诊断与系统优化 仪表与控制设备的维护： 介绍日常维护、定期检查、校准和保养的关键步骤，以确保设备处于最佳工作状态。 故障诊断与排除： 提供系统性的故障诊断方法，包括从现象分析、逻辑推理到借助诊断工具等，帮助用户快速定位并排除设备故障。 系统性能优化： 探讨如何通过调整控制参数、改进控制算法、升级硬件或软件等方式，持续提升自动化系统的整体性能、效率和可靠性。 本书的编写风格注重理论与实践的紧密结合，力求使读者在掌握基本原理的同时，也能对实际工程应用有深入的理解。书中的图表、流程图和计算示例清晰明了，有助于读者理解复杂概念。无论您是初学者、工程师还是技术管理者，《控制装置与仪表》都将是您在工业自动化领域不可或缺的参考资料。

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这本书给我带来的最大震撼，在于它对“人机交互”这一概念的深入挖掘，但这挖掘的角度极其新颖，是从底层控制理论出发的。它探讨的不是用户界面设计的美观性，而是人类大脑在接收信息、做出决策并发出指令的过程中，其固有的延迟、偏见和反馈机制，是如何映射到我们所设计的自动化系统中的。作者提出了一些极具启发性的观点，比如我们对“实时性”的感知本身就是一种受限的控制模型。书中对自适应控制和模糊逻辑的介绍，没有停留在表层的应用，而是深入到其背后的哲学基础——即承认并拥抱不完美性。它告诉我们，在复杂系统中，追求绝对的完美控制往往是徒劳的，真正的智慧在于如何设计一个系统，使其能够在不确定性中自我修正并趋于稳定。这本书极大地丰富了我对“智能”的理解，它不再是一个高高在上的概念，而是一个内嵌于反馈循环之中的、动态的平衡艺术。对于任何想要超越工具层面的理解，深入到系统本质的思考者来说，这本书是不可多得的宝藏。

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这本书的阅读体验是极其连贯且具有强迫性的，一旦翻开，就很难停下来。它的章节安排有一种精妙的递进关系，像是攀登一座知识的高塔，每爬升一层，视野就开阔一分。我特别注意到作者在引入新概念时所采用的策略，他不会直接抛出复杂的定义，而是先设置一个具体的、带有实际困境的场景，然后自然而然地引出解决该困境所需的工具——也就是新的控制原理。这种基于问题的学习方法，极大地降低了理解门槛。我尤其欣赏它对历史演进脉络的梳理，比如某种经典PID算法是如何从早期的蒸汽机调速中诞生，并逐渐适应了现代高速数字系统的需求，这种历史的厚重感赋予了技术本身一种温度和生命力。这本书并没有沉溺于炫耀最新的技术名词，反而将大量的篇幅用于巩固那些经过时间考验的、最核心的概念。它教会我的不是如何快速解决眼前的问题，而是如何建立一个能够应对未来所有类似问题的稳固知识框架。

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坦白说，我一开始对这本书抱持着一丝怀疑，心想这种主题的书籍难免会陷入枯燥的公式堆砌。然而，事实证明我的顾虑是多余的。这本书的语言风格非常独特，它既有理工科的严谨，又带着一种文学家的细腻。作者在描述那些复杂的算法时，仿佛在描绘一幅精美的织锦，每一根线条、每一种色彩的搭配都服务于整体的和谐。我记得其中关于鲁棒性设计的部分，作者没有用那种冷冰冰的数学不等式去定义“健壮”，而是通过一系列模拟极端天气、突发负载的案例，让我们直观地感受到一个“好”的控制系统在面对压力时所展现出的那种优雅的韧性。这本书的排版也值得称赞，大量的留白和清晰的图文对应，让原本就信息密度极高的内容变得易于消化。它让我意识到，工程学的美感，并不在于机械的冰冷，而在于对不确定性的精准掌控与优雅应对。读完它，我感觉自己看世界的方式都变得更加沉着和有条理了。

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读完这本书，我感觉自己的认知边界被极大地拓宽了。它并没有直接告诉你“如何去制造一个装置”，而是更深入地探讨了“为什么某些控制逻辑是必然存在的”这一底层逻辑。比如，书中对非线性系统的分析部分，简直是神来之笔。作者用了一连串极具画面感的比喻，把那些抽象的混沌理论和自激振荡现象描绘得淋漓尽致，让我这个非专业人士也能感受到那种“失控边缘的美学”。我之前总觉得那些复杂的电子设备背后一定充满了魔法，但这本书却像一道强光，照亮了这些“魔法”背后的数学和物理原理，让它们变得触手可及。最让我震撼的是，它探讨了人类行为模式与机械反馈机制之间的类比。这种跨越学科的洞察力，使得这本书的价值远超出了其表面上的主题。它迫使我反思：我们自身，是不是也是一个复杂的、需要不断校准的控制系统？我特别喜欢作者在行文间偶尔流露出的那种对科学探索的敬畏感，那种对未知保持谦逊的态度，让人在学习知识的同时，也获得了精神上的滋养。

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这本书的装帧和设计简直是艺术品，封面那种厚重的质感，一看就知道不是那种廉价的快餐读物。我拿到手的时候，光是翻阅目录就花了好一阵子，那种结构感和逻辑性让人忍不住想深入探索。内容上，它似乎触及了我们日常生活中很多隐秘却又至关重要的角落，比如那些看似毫不相关的机械部件是如何协同工作，共同支撑起我们现代生活的运转。我记得其中有一章讲到了一种古老的反馈回路机制，作者的叙述方式非常生动，不是那种干巴巴的教科书语言，而是像在讲述一个关于秩序与失序的史诗故事。通过阅读，我开始用一种全新的视角去看待家里的恒温器、汽车的仪表盘，甚至电梯的运行，感觉自己仿佛被授予了一把解剖世界的“钥匙”。作者对细节的把握极其精准，每一个公式、每一个图表都似乎经过了千锤百炼，力求在严谨和易懂之间找到那个黄金分割点。我特别欣赏它那种宏大的叙事观，把微观的元件提升到了宏观的系统层面进行思考，这种跨学科的视野在同类书籍中是极其罕见的。这本书更像是一部关于“如何让事物运行起来”的哲学著作，而非单纯的技术手册。

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