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出版者:机械工业出版社

作者:李江全,王卫兵,李玲

出品人:

页数:251

译者:

出版时间:2007-5

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787111218470

丛书系列:

图书标签:

• 计算机控制
• 自动化
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• PLC
• 控制理论
• 传感器
• 电机控制
• 工业控制
• 智能控制

《流体力学基础与应用》 内容提要： 本书全面系统地阐述了流体力学的基础理论、分析方法和工程应用。内容涵盖了流体力学的基本概念、流体静力学、流体动力学（包括理想流体和粘性流体）、湍流理论、边界层理论、可压缩流体流动、以及非牛顿流体等前沿领域。全书注重理论与实际相结合，旨在培养读者扎实的理论功底和解决复杂工程问题的能力。 第一章 绪论与流体力学基础 本章首先介绍了流体力学的历史沿革、研究范畴及其在现代工程科学中的重要地位。随后，深入探讨了流体本构性、流体分类（如牛顿流体与非牛顿流体、压缩性与不可压缩性）等基本概念。重点阐述了流体力学分析中常用的描述方法，包括物质导数、流线、迹线和脉线，并详细介绍了流体力学中的基本控制体积分析法。本章对流体连续性方程、动量方程和能量方程的物理意义进行了深入剖析，为后续章节的深入研究奠定了坚实的数学和物理基础。 第二章 流体静力学 流体静力学部分聚焦于流体处于平衡状态时的受力分析。本章详细推导了静压强的分布规律，阐明了压力随深度变化的线性关系，并引入了等压面和压力梯度概念。重点分析了不同形状平面和曲面上所受到的总静压力和合力作用点（压力中心）的确定方法。此外，还涵盖了浮力、浮心、稳定性和浮体兴浮力矩的计算，以及测压仪器的工作原理和应用，如皮托管、U型管压力计等在工程测量中的实际应用。 第三章 无粘流体动力学——欧拉方程与伯努利原理 本章进入流体动力学领域，首先从理想流体（无粘性、不可压缩）的假设出发，推导了流动的基本方程——欧拉方程。通过对欧拉方程的积分，导出了在保守力场下，流体沿流线的能量守恒关系，即著名的伯努利方程。伯努利方程在不同形式下的应用，如水平管道流动、垂直管道中的能量损失计算、以及孔口泄流等经典问题的求解得到了详尽的阐述。本章还引入了势流理论，探讨了无旋流体的速度势函数和流函数，并分析了简单的二维势流叠加问题。 第四章 粘性流体动力学——纳维-斯托克斯方程 粘性效应是理解真实流体行为的关键。本章详细推导了考虑流体粘性对动量产生影响的纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程，这是描述粘性流体运动的普适性方程。章节内容集中于N-S方程在线性化和简化情况下的应用，例如：层流流动，包括平行平板间的Couette流和Poiseuille流的精确解；圆管内稳定层流的Hagen-Poiseuille流动分析。同时，对N-S方程在某些特殊边界条件下的解析解进行了讨论，并强调了该方程的复杂性和数值求解的必要性。 第五章 边界层理论与流动分离 边界层理论是处理高雷诺数粘性流动的核心工具。本章首先解释了边界层的形成机理及其物理意义，区分了粘性影响区域和惯性主导区域。通过对边界层内部速度剖面的分析，导出了普朗特边界层微分方程。章节重点讲解了层流边界层的速度剖面计算，特别是利用布拉修斯（Blasius）的相似解法求解平板上的摩擦阻力。随后，深入探讨了流动的“分离”现象，分析了压力梯度对边界层演化的影响，并介绍了钝体绕流中的尾流形成与流动失稳的机理。 第六章 湍流流动 湍流是自然界和工程中最常见的流动状态之一。本章从层流向湍流过渡的实验现象出发，介绍了湍流的基本统计特征，如瞬时速度脉动、平均速度、雷诺应力等。重点讨论了雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程的推导及其封闭性问题。随后，系统介绍了多种工程上广泛应用的湍流模型，包括零阶模型（如混合长度模型）、一方程模型（如Spalart-Allmaras模型）和二方程模型（如 $k-epsilon$ 模型和 $k-omega$ 模型），并分析了这些模型在处理壁面附近流动和自由剪切流中的优缺点。 第七章 可压缩流体流动基础 本章将研究速度接近或超过声速的流体运动，即可压缩流体流动。首先建立了等熵流动的基本方程组，推导了流速与马赫数（Mach Number）的关系，并引入了基本的气动特性，如声速、临界状态和气动函数。重点分析了等熵膨胀与压缩过程中的状态变化。随后，详细阐述了激波（Shock Wave）的物理现象，推导了正激波的马赫数关系（正激波的Rankine-Hugoniot关系），并分析了斜激波的几何结构和对流场的影响，这是超音速飞行器设计的基础。 第八章 流动测量与应用实例 本章旨在将理论知识应用于实际工程问题。详细介绍了流场诊断技术，包括皮托管测量、压力传感器应用、以及粒子图像测速（PIV）和激光多普勒测速（LDA）等先进的非接触式测量技术。在应用实例部分，本书涵盖了管道水力学（摩擦损失、局部阻力、管网分析）、水轮机和泵的设计基础、大气边界层输运现象等多个工程领域中的经典问题求解，展示了如何运用前述的理论工具解决实际工程中的流体运动难题。 总结： 《流体力学基础与应用》旨在成为一本全面、严谨的流体力学教材或参考书。它不仅要求读者掌握流体力学的三大守恒定律和分析工具，更要求读者理解粘性、压缩性、湍流等复杂物理现象背后的深层机理，从而为从事航空航天、能源工程、土木水利以及过程控制等相关领域的研究与设计工作打下坚实的基础。全书配有大量例题和习题，以巩固所学知识。

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这本《计算机控制技术》确实给我带来了不少惊喜。起初我以为会是枯燥乏味的理论堆砌，毕竟“控制技术”这几个字听起来就有点距离感。然而，当我翻开书页，立刻就被其中清晰的逻辑和生动的阐述所吸引。作者并没有简单地罗列公式和算法，而是花了大量篇幅来讲解这些技术背后的原理和实际应用。我尤其喜欢它关于PID控制的部分，通过丰富的图示和案例分析，我终于理解了比例、积分、微分这三个参数是如何协同工作，从而实现对系统的精确控制。书中的例子也非常贴近生活，比如家用电器、工业生产线上的自动化设备，这些都让我对计算机控制技术有了更直观的认识。而且，作者的语言风格也很平实，没有使用过多晦涩难懂的专业术语，即使是初学者也能很快上手。在阅读过程中，我时不时地会停下来思考，然后尝试着将书中的概念应用到我日常遇到的问题中，这比死记硬背要有效得多。这本书的优点在于它不仅仅是知识的传授，更是能力的培养，它教会我如何去分析问题、如何去设计解决方案，让我觉得学习控制技术不再是一件难事，反而充满了乐趣和成就感。

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《计算机控制技术》这本书给我带来的启发是多方面的，远超我最初的预期。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的导师，娓娓道来，引导我一步步深入了解计算机控制的世界。书中对于系统建模的讲解尤为精彩，作者通过不同的建模方法，展示了如何将复杂的物理系统转化为数学模型，这是后续所有控制设计的基础。我特别喜欢它在讲解状态空间模型时，所采用的类比和可视化手段，这让抽象的概念变得生动起来。此外，书中对于数字控制器设计的部分，也进行了非常详尽的阐述，从采样定理到离散化方法，再到控制器参数的整定，每一步都考虑得非常周到。我印象深刻的是，作者还提及了许多实际应用中可能遇到的非线性问题和鲁棒控制策略，这为我打开了新的视野，让我意识到控制技术的复杂性和深度。这本书的价值在于它不仅仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这样做”，它培养了我对控制原理的深刻理解，让我能够举一反三，灵活运用。

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读完《计算机控制技术》这本书，我最大的感受就是“实用性”。这本书真的不是那种只会讲理论的“纸上谈兵”，而是将大量的实际案例和工程经验融入其中。作者在书中花了很大的篇幅来介绍各种控制系统的设计流程和调试方法，这些内容对于正在从事相关工作的工程师来说，简直是宝藏。我特别印象深刻的是关于模糊控制和神经网络控制的部分，作者没有仅仅停留在概念层面，而是详细讲解了如何将这些先进的控制理论应用到实际的工程问题中，并且提供了具体的实现步骤和注意事项。书中大量的流程图和代码示例，也为我提供了一个很好的参考。我尝试着按照书中的指导，对一些小型项目进行了仿真和验证，效果显著。而且，这本书的编排也很合理，从基础的数字信号处理到复杂的自适应控制，循序渐进，让读者能够逐步掌握核心技术。总而言之，这是一本极具参考价值的工程类技术书籍，对于希望提升自身技术能力、解决实际工程问题的读者来说，绝对是不容错过的选择。

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《计算机控制技术》这本书带给我的体验可以说是“循序渐进，受益匪浅”。刚拿到这本书时，我本来有些担心会过于理论化，难以理解。然而，从第一章开始，作者就以非常平缓的节奏，从最基本的概念入手，比如采样、量化、编码等，让我这个对控制领域不太熟悉的读者也能够轻松跟上。随着章节的深入，书中的内容也逐渐变得更加丰富和复杂，但作者始终保持着清晰的逻辑和条理。我尤其喜欢书中关于反馈控制回路的讲解，通过各种实际的例子，我能够清晰地理解反馈在维持系统稳定性和精确性方面所起到的关键作用。书中还穿插了大量的图示和表格，这些都极大地帮助我理解抽象的概念。而且，这本书的语言风格非常亲切，仿佛一位资深的工程师在手把手地指导你学习。我尝试着根据书中的方法去分析和设计一些简单的控制系统，从中得到了很多乐趣和成就感。总而言之，这是一本非常适合入门和进阶的计算机控制技术书籍，它能够帮助读者建立扎实的理论基础，并且培养解决实际问题的能力。

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我对《计算机控制技术》的整体评价是“深度与广度兼具”。这本书在理论深度上做得相当出色，作者对于各种控制算法的数学推导非常严谨，但同时又能够用易于理解的语言进行解释。我尤其欣赏书中对现代控制理论的介绍，比如最优控制和自适应控制，这些内容通常被认为是比较高深的领域，但在这本书中被阐述得清晰明了。作者在讲解过程中，非常注重理论与实践的结合，通过大量的小例子和思考题，引导读者去主动探索和发现。而且，这本书的结构也非常清晰，从基础的信号分析到复杂的现代控制理论，逻辑性很强。我印象最深的是关于模型预测控制（MPC）的部分，作者详细介绍了MPC的工作原理、模型构建以及优化算法，并且还讨论了MPC在实际应用中的优势和挑战。这本书的优点在于它能够满足不同层次读者的需求，无论是初学者还是有一定基础的工程师，都能从中获益。它不仅能够帮助我巩固已有的知识，更能拓宽我的视野，让我对计算机控制技术有了更全面的认识。

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