绿色建筑热湿环境及保障技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:7-122

作者:郑洁

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2007-8

价格:49.00元

装帧:平装

isbn号码:9787122006523

丛书系列:

图书标签:

• 建筑物理
• 绿色建筑
• 热湿环境
• 建筑环境控制
• 室内环境
• 建筑节能
• 建筑技术
• 环境工程
• 可持续建筑
• 气候适应性设计
• 建筑物理

智能控制系统设计与应用 书籍简介 本书深入探讨了智能控制系统的基本原理、核心技术以及在现代工业、商业和日常生活中广泛的应用。全书结构严谨，内容全面，旨在为读者提供一个从理论基础到工程实践的系统化学习路径。本书重点关注现代控制理论、传感器技术、嵌入式系统以及先进算法在构建高效、可靠和自适应控制系统中的融合与创新。 第一部分：智能控制系统基础理论 本部分首先界定了智能控制的内涵与外延，将其置于自动化和信息技术交汇的前沿。详细阐述了经典的经典控制理论（如PID控制、状态空间法）的局限性，并引入了处理非线性、时变和不确定性系统的现代控制理论框架。 系统建模与辨识： 详细讲解了系统建模的必要性，包括物理建模、数据驱动建模（如系统辨识、灰色模型GM(1,1)）以及混合建模方法。着重分析了模型不确定性对控制性能的影响，并介绍了在线模型修正与重辨识技术。 鲁棒控制与最优控制： 阐述了如何在系统参数发生变化或受到外部干扰时，保证控制系统性能的基本要求。深入剖析了 $H_{infty}$ 控制、滑模控制（SMC）的原理和设计步骤，特别强调了滑模控制器中抖振现象的抑制方法。同时，详细介绍了LQR（线性二次调节器）和MPC（模型预测控制）的核心思想，展示了其在复杂约束优化问题中的强大能力。 第二部分：智能感知与执行技术 智能控制系统的“智能”很大程度上依赖于高质量的感知和精确的执行。本部分聚焦于支撑智能控制的硬件基础。 先进传感器技术： 涵盖了温度、压力、流量、位置等关键工业参数的测量技术。重点介绍了MEMS（微机电系统）传感器、光纤传感器以及非接触式测量技术（如激光雷达、机器视觉）的工作原理、精度限制和信号处理方法。特别讨论了传感器数据融合技术，利用卡尔曼滤波（KF）和扩展卡尔曼滤波（EKF）来提高状态估计的准确性和实时性。 嵌入式控制平台： 深入分析了当前主流的嵌入式处理器架构，如ARM Cortex-M系列和DSP（数字信号处理器）。详细介绍了实时操作系统（RTOS）的概念，如FreeRTOS的应用，以及如何利用硬件加速器（如FPGA）实现复杂的控制算法的高速运算。本书提供了基于特定微控制器的外设配置和底层驱动编程的实践案例。 执行器与驱动技术： 讲解了伺服电机、步进电机、液压和气动执行器的特性、选型原则和驱动电路设计。关注高性能伺服系统的反向间隙补偿、摩擦力建模与补偿策略。 第三部分：人工智能与学习控制 这是本书的核心与特色部分，集中讲解如何将人工智能算法融入控制回路，实现真正的自适应和学习能力。 人工神经网络（ANN）在控制中的应用： 介绍了前馈网络、循环神经网络（RNN）在系统辨识和状态估计中的应用。重点阐述了径向基函数网络（RBFN）作为逼近器在自适应控制中的结构与训练方法。 模糊逻辑控制（FLC）： 详细阐述了模糊集的理论基础、模糊规则库的构建方法、隶属度函数的选择与优化。通过实例展示了如何利用专家经验设计出无需精确数学模型的模糊控制器，特别关注自整定模糊控制器的设计。 强化学习（RL）控制： 引入了马尔可夫决策过程（MDP）的概念。详细剖析了Q-learning、SARSA等经典算法在线性或低维状态空间中的应用。随后，重点深入讲解了深度强化学习（DRL）算法，如DQN、A2C以及策略梯度方法（如PPO）在连续控制任务中的落地实践，包括环境模拟器的构建和奖励函数的精细设计。 第四部分：系统集成、安全与应用 本部分将理论与实践相结合，探讨智能控制系统在实际工程中的部署、通信以及面临的安全挑战。 工业通信与网络化控制： 概述了现场总线技术（如CAN、Profibus）和工业以太网（如EtherNet/IP、Profinet）的通信协议栈。重点分析了网络延迟、数据同步和时间敏感网络（TSN）对控制回路稳定性的影响，以及如何设计容错通信机制。 安全与可靠性工程： 探讨了控制系统故障诊断与容错控制策略。详细介绍了基于信息论的故障检测方法（如残差分析）以及系统冗余设计。同时，系统讨论了网络攻击对工业控制系统的威胁，并介绍了网络安全的基本防护措施，如加密通信和入侵检测系统在控制网络中的部署。 应用案例分析： 通过具体的工程案例，如高精度机器人运动控制、复杂化工过程的优化控制、以及能源管理系统中的负荷预测与调度，展示了智能控制系统在提升系统性能、降低能耗和实现自主运行方面的实际效果。 本书内容涵盖面广，理论推导严谨，同时配有大量的仿真和硬件实现建议，是控制工程、自动化、机电一体化等专业领域学生、研究人员及一线工程师的理想参考用书。

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阅读过程中，我发现作者非常注重跨学科的融合。书中不仅仅是建筑学和热工学的知识堆砌，还大量引用了材料科学、控制理论，甚至是行为心理学的研究成果。例如，在讨论如何通过智能控制系统优化室内热舒适度时，作者不仅仅介绍了PID控制算法，还引入了“预测平均热感觉”（PMV）模型和不同文化背景下对温度的接受差异。这种多维度的考量，使得书中的技术方案更具韧性和适应性。它告诉我们，绿色建筑不仅仅是设备的堆砌，更是对使用者需求的深度洞察和精妙平衡。虽然部分控制系统的数学描述略显晦涩，但通过配图和流程图的辅助说明，依然能勾勒出整个智能调控的脉络。这种将“人”的因素纳入到冰冷的技术分析中的做法，极大地提升了这本书的实用价值和人文关怀。

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这本书的视角极其开阔，它并没有将“保障技术”局限在传统意义上的保温隔热上，而是将视野延伸到了建筑与城市微气候的相互作用上。我印象最深的是其中关于“场地气候分析”的那一章，作者非常细致地讲解了如何利用气象数据，结合地形地貌信息，来预测建筑周围风场和热岛效应的强度。这对我过去那种单纯依赖标准气候区划分的做法，提出了巨大的挑战。书中提供了一套完整的分析流程，包括如何选择合适的模型参数、如何进行敏感性分析等，这些都是在一般的建筑设计规范中很难找到的深度内容。它强调了建筑设计必须融入到更大的生态系统中去考量，而不是孤立地看待一栋建筑的性能。这种系统思维的培养，对于培养未来具备前瞻性的建筑师和规划师是至关重要的。读完这一部分，我感觉自己像是拿到了一个高倍显微镜，可以更清晰地观察到建筑在真实环境中的“呼吸”。

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总的来说，这本书的价值不在于提供快速解决方案，而在于构建一个严密且可扩展的知识框架。它像是一部详尽的“建筑热湿环境科学史与未来展望”，梳理了从经典理论到前沿研究的完整路径。我个人认为，这本书最大的优点是它的“厚重感”和“求真精神”。它没有回避复杂性，反而拥抱了工程和环境科学固有的多变和不确定性，并提供了应对这些挑战的理性工具。尽管阅读过程需要投入大量的时间和精力去消化那些专业的术语和复杂的计算，但这种智力上的挑战所带来的收获是巨大的。它让你对“绿色建筑”这个概念有了更清醒、更科学的认识，不再满足于表面上的绿色标签，而是真正懂得如何去量化、去实现环境效益最大化。对于任何严肃对待建筑性能优化的人士而言，这本书是桌面不可或缺的镇纸之宝。

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我得说，这本书的叙事方式非常“学术”，它几乎是从零开始搭建起整个知识体系的，对于那些期望快速找到“捷径”或“速成秘籍”的读者来说，可能会觉得有些吃力。我花了将近一周的时间才啃完前三章，其中对建筑物理参数的定义和公式推导部分，简直就是一场严谨的数学证明之旅。作者似乎并不担心读者会感到枯燥，而是坚信只有打牢地基，上层的应用才能站得住脚。举个例子，在探讨室内空气质量与新风系统效率的关系时，它没有直接给出推荐的新风量，而是先详细分析了污染物扩散的路径模型，并引入了CFD（计算流体力学）模拟的概念。这使得我对如何评估一个通风设计的优劣，有了一个非常清晰的底层逻辑。对于研究生或者需要进行深度科研的工程师来说，这本书无疑是一本优秀的参考手册，因为它提供了足够的理论深度去支撑复杂的工程计算和模型验证。它不是一本教你怎么“做”的工具书，而是一本告诉你“为什么这么做”的理论基石。

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这本书的封面设计得非常朴素，那种略带磨砂质感的纸张，让人一摸上去就能感觉到一种沉稳和专业的氛围。打开书本，里面的排版也延续了这种风格，字体清晰，图表精良，一看就是经过精心校对的出版物。我注意到，作者在引言部分就花了很大篇幅来阐述他们选择研究“热湿环境”这个课题的初衷，强调了在全球气候变化日益严峻的背景下，建筑如何从能源消耗大户转变为环境的积极贡献者，这是一个非常宏大的视角。书中没有过多地渲染那些花哨的未来概念，而是脚踏实地地从基础的热力学和流体力学原理出发，构建起整个理论框架。特别是关于相变材料在建筑围护结构中应用的章节，作者不仅详细描述了材料的性能曲线，还通过实际案例分析了它们在不同气候带下的表现差异，这对于我们这些实际从事设计工作的人来说，简直是如获至宝的参考资料。书中穿插的那些实验数据图表，虽然看起来有些枯燥，但正是这些硬核数据支撑起了整本书的科学性，让我对绿色建筑不再停留在“节能环保”的口号层面，而是有了更深层次的理解。

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