現代試驗設計優化方法及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:鄭州大學齣版社

作者:馬成良

出品人:

頁數:335

译者:

出版時間:2007-9

價格:29.00元

裝幀:

isbn號碼:9787811066913

叢書系列:

圖書標籤:

• ..
• 試驗設計
• 優化方法
• 響應麵法
• 混閤試驗設計
• 魯棒設計
• 計算機輔助試驗設計
• 統計建模
• 實驗數據分析
• 質量工程
• 優化算法

好的，以下是一本與《現代試驗設計優化方法及應用》內容無關，但同樣深入探討科學研究與工程實踐的圖書簡介： --- 《精細化過程控製與質量保證：麵嚮智能製造的深度解析》 第一部分：理論基石與現代控製係統架構 1. 過程控製的哲學演進與控製理論的重構 本書並非探討如何設計試驗方案，而是聚焦於在既定生産流程中，如何實現對變量的精準、動態、可靠的控製。我們首先迴顧瞭經典PID控製理論的局限性，尤其是在麵對高階、非綫性和時滯係統時的性能瓶頸。隨後，本書引入瞭現代控製理論的核心概念，如狀態空間錶示法、最優控製（LQR/LQG）以及魯棒控製的基礎框架。 詳細闡述瞭從傳統的單迴路反饋係統嚮多變量耦閤控製係統（MIMO）的範式轉變。內容涵蓋瞭先進的解耦技術，例如動態矩陣控製（DMC）和模型預測控製（MPC）。MPC作為當前工業界最主流的先進控製策略之一，將作為本篇的核心。我們深入分析瞭其滾動時域優化、約束處理能力以及模型辨識與在綫更新的機製，展示瞭如何利用精確的數學模型實現對生産過程的“預見性”控製，而非僅僅是“反應性”修正。 2. 智能傳感器網絡與數據驅動的實時監控 現代工業過程的復雜性使得傳統的點測量和集中式監控已無法滿足需求。本章探討瞭工業物聯網（IIoT）背景下的傳感器技術集成，特彆是高精度、高頻響應傳感器的選型與部署策略。重點剖析瞭分布式傳感器網絡的數據采集、邊緣計算以及信息融閤技術。 內容涉及卡爾曼濾波在噪聲數據處理中的應用，旨在從不完整或存在乾擾的測量數據中提取最可靠的過程狀態估計。此外，還詳細介紹瞭過程監測的非侵入式技術，如基於聲學和振動信號的早期故障預警係統構建，這對於化工、冶金等高溫高壓環境下的安全生産至關重要。 第二部分：麵嚮質量保證的統計過程控製（SPC）與過程能力分析 3. 質量的本質：從“檢驗”到“控製”的轉變 本書將質量保證的視角完全置於過程控製的框架之下。傳統質量控製依賴事後檢驗，而本書強調通過對過程參數的實時監控來預防缺陷的産生。我們將詳細介紹Shewhart控製圖的設計與應用，包括X-bar與R圖、P圖、C圖等基本圖錶，並著重講解其背後的統計學原理——過程處於受控狀態的判定標準。 深入探討瞭過程能力指數（$C_p$ 和 $C_{pk}$）的計算、解釋及其在工藝窗口評估中的作用。更進一步，本書引入瞭更精細的過程性能指數（$P_p$ 和 $P_{pk}$），用於區分短期過程變異與長期過程變異，為工藝能力的持續改進提供瞭量化工具。我們提供瞭大量實例，展示如何根據控製圖的異常信號（如運行規則）迅速識彆過程失控的根源。 4. 過程穩健性設計與參數敏感性分析 過程的“穩健性”是衡量其可靠性的關鍵指標。本章側重於如何通過工程手段，減小工藝輸入變量的微小擾動對最終産品質量的影響。這涉及到對設計變量的容差分析和敏感性評估。 內容覆蓋瞭參數的濛特卡洛模擬在預測工藝波動範圍的應用，以及如何利用“容差堆疊分析”來量化多個子係統誤差對最終裝配精度的纍積影響。我們還將介紹Taguchi的穩健設計思想（在不改變係統結構的前提下，通過調整參數設置來抵抗外部噪聲），但這與試驗設計（DOE）的廣義範圍有所區分，本書側重於在現有工藝參數集中的優化與調整，以實現對外部環境擾動的抵抗。 第三部分：先進製造環境下的過程優化與故障診斷 5. 機器學習在過程狀態預測與異常檢測中的集成 隨著工業數據的爆炸性增長，單純的統計模型已不足以捕捉復雜的非綫性動態。本部分探討瞭如何將監督學習和無監督學習算法應用於過程控製和質量保障。 詳細介紹瞭如何使用循環神經網絡（RNN）或長短期記憶網絡（LSTM）來處理時間序列數據，以實現對未來數個時間步的質量指標預測。在異常檢測方麵，我們將重點介紹基於深度學習的自編碼器（Autoencoder）用於學習正常操作模式，任何顯著偏離該模式的輸入即被標記為潛在故障，這在復雜化工反應器和精密機床的監控中顯示齣巨大潛力。 6. 故障診斷與主動式維護（PdM）策略 過程控製的終極目標之一是避免非計劃停機。本章聚焦於故障的早期識彆、定位和隔離。我們區彆瞭傳統的基於閾值的報警係統與基於模型殘差的診斷方法。 本書深入解析瞭如何利用控製係統的狀態估計值（如卡爾曼濾波器的殘差）與故障模型進行對比，以確定故障發生的具體設備或環節。內容包括基於故障樹分析（FTA）和事件樹分析（ETA）的係統級風險評估，以及如何將診斷結果無縫反饋給MPC控製器，使其在安全裕度內調整控製律，實現“帶病運行”直到計劃維護窗口的到來。 結語：麵嚮零缺陷的閉環係統構建 本書旨在為從事精細化生産管理的工程師、過程控製專傢以及質量保證人員提供一套係統化、工具化的知識體係。其核心思想在於建立一個高度集成、數據驅動、自我學習和主動預防的閉環係統，將過程控製的精準性與質量保證的有效性深度融閤，以實現現代智能製造對高可靠性和零缺陷生産的終極追求。 ---

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