机电传动控制基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:328

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出版时间:2008-9

价格:40.00元

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isbn号码:9787811026078

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图书标签:

• 机电传动
• 电动机控制
• PLC
• 传感器
• 执行器
• 自动化
• 控制系统
• 工业控制
• 伺服系统
• 变频器

《自动化系统中的电子元件与集成电路应用解析》 本书深入探讨了在现代自动化系统中扮演关键角色的各类电子元件及其集成电路的应用。从基础的电阻、电容、电感等无源器件，到二极管、三极管、场效应管等有源器件，再到运算放大器、逻辑门、微控制器等复杂的集成电路，本书都进行了详尽的阐述。 第一部分：电子元件基础与原理 本部分首先回顾了电子学的基本概念，包括电荷、电流、电压、功率等，并在此基础上详细介绍了各类电子元件的物理特性、工作原理以及在电路中的作用。 无源元件： 重点分析了电阻的线性与非线性特性、电容的充放电过程与频率响应、电感的储能效应与阻抗特性。同时，还讨论了扼流圈、滤波器等由无源元件构成的基本电路单元。 有源元件： 深入剖析了半导体二极管的单向导电性、稳压二极管的恒压特性、三极管的放大与开关功能，以及场效应管的电流控制电压特性。通过大量的实例，说明了这些基本有源元件如何构建更复杂的电路。 第二部分：集成电路（IC）及其核心功能单元 本部分将视角从分立元件转向集成电路，重点介绍了几类在自动化系统中不可或缺的核心集成电路及其功能。 运算放大器（Op-Amp）： 详细阐述了理想运算放大器的基本特性，如高开环增益、高输入阻抗、低输出阻抗。在此基础上，详细讲解了运算放大器在信号放大、滤波、积分、微分、电压跟随、比较器等方面的多种经典应用电路，并分析了实际运算放大器的一些局限性及其补偿方法。 模拟集成电路： 除了运算放大器，本书还将介绍其他重要的模拟IC，例如电流源、电压基准源、滤波器IC、信号调理IC等，它们在数据采集和信号处理过程中起着至关重要的作用。 数字集成电路： 重点介绍了逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR）及其组合逻辑和时序逻辑电路。详细讲解了触发器、计数器、移位寄存器、多路选择器、译码器等基本数字电路模块，并分析了它们在逻辑控制、状态存储、数据传输等方面的应用。 微控制器（MCU）与微处理器（MPU）： 本部分将详细介绍微控制器的基本架构，包括CPU核心、内存（RAM, ROM）、输入/输出（I/O）端口、定时器、中断控制器、通信接口（如UART, SPI, I2C）等。通过对指令集、中断处理、中断服务程序（ISR）以及不同外设的编程控制进行深入讲解，展示微控制器如何实现复杂的控制逻辑和数据处理。同时，也将对比微处理器，阐明两者在系统设计中的不同定位和应用场景。 专用集成电路（ASIC）与现场可编程门阵列（FPGA）： 简要介绍ASIC和FPGA的定义、设计流程和优势，说明它们如何在特定应用中提供高性能、低功耗的解决方案。 第三部分：电子元件与集成电路在自动化系统中的典型应用 本部分将理论与实践相结合，通过具体的案例分析，展示电子元件和集成电路在各种自动化系统中的实际应用。 传感器接口电路： 讲解如何设计和使用电子元件及IC来处理来自各种传感器（如温度、压力、位移、光电传感器）的模拟和数字信号，包括信号放大、滤波、模数转换（ADC）等。 驱动与执行器控制： 阐述如何利用功率电子器件和驱动IC来控制电机、电磁阀、继电器等执行器，实现精确的速度、位置或力矩控制。 通信接口与数据采集： 介绍利用串行通信接口IC（如UART, CAN, Ethernet）实现设备间的数据交换，以及如何设计数据采集系统。 电源管理与保护电路： 讲解稳压器、DC-DC转换器、AC-DC转换器等电源管理IC的应用，以及过压、过流保护电路的设计。 人机界面（HMI）设计： 探讨如何利用显示驱动IC、按键扫描电路、触摸屏控制器等实现直观的用户交互界面。 嵌入式系统开发： 通过一个或多个完整的嵌入式系统实例，展示微控制器在构建自动化控制单元中的集成应用，包括硬件选型、软件设计、调试过程等。 本书特色： 理论扎实： 紧密围绕电子元件和集成电路的工作原理，深入剖析其内在机制。 应用导向： 大量引入自动化系统中的实际应用案例，强调理论知识在实践中的转化。 图文并茂： 丰富的设计图、电路图和波形图，帮助读者更直观地理解抽象概念。 循序渐进： 内容从基础元件到复杂集成电路，再到系统应用，逻辑清晰，易于学习。 本书适合高等院校电子工程、自动化、计算机科学等专业的学生，以及从事自动化系统设计、开发和维护的工程技术人员阅读。通过学习本书，读者将能够深刻理解现代自动化系统中电子元件和集成电路的核心作用，并具备设计和实现各类自动化控制系统的基础能力。

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这本书的学术深度足以满足研究生阶段的学习需求，但其语言风格却异常平易近人，这是我作为一名专业技术人员感到最惊喜的地方。作者非常擅长使用类比的方式来解释抽象的物理过程，比如，他用“水管的阻力”来比喻电路中的电阻和电感对电流变化的影响，一下子就将复杂的电磁暂态过程具象化了。此外，书中对故障诊断和维护的章节处理得非常实用，它列举了十几种常见的传动系统故障现象，并给出了从传感器信号到驱动器参数的排查步骤，这对于工厂一线的技术人员来说，简直是救急的指南。总而言之，这本书的价值远远超出了它的定价，它是一部集理论指导、工程实践和职业发展参考于一体的重量级著作。

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这本书给我最大的感受是其对“系统思维”的培养。它不仅仅是罗列了各种电机和驱动器的技术参数，而是着重强调了整个传动链条上的能量流、信息流和控制流是如何相互作用的。例如，在介绍变频器（VVVF）时，作者没有仅仅停留在V/f控制的层面，而是深入分析了负载惯量对启动转矩的要求，以及如何利用矢量控制来精确地模拟磁场定向，确保中低速运行时扭矩的平稳性。读完这部分内容，我才真正理解了为什么在精密机床和卷绕设备中，对异步电机性能的要求会如此之高。这种超越单一部件的宏观视角，对于从事自动化系统集成的工程师来说，是极其宝贵的财富。

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我得说，这本书的排版和图文设计绝对是业内顶尖水平。通常技术书籍的插图都比较粗糙，看起来费力费神，但《机电传动控制基础》的图示清晰、线条流畅，很多复杂的结构图都用三维透视的方式呈现，即便是初学者也能一目了然地理解机械与电气部分的耦合关系。特别是关于伺服系统响应特性的那一章，书中用彩色图谱对比了不同PID参数下的动态响应曲线，直观地展示了超调、调节时间和稳态误差之间的权衡关系，这比单纯阅读公式推导要有效得多。我尤其欣赏作者在讲解过程中保持的严谨性，但同时又没有陷入过度的学术化泥潭。它像一位耐心且经验丰富的导师，知道什么时候需要放慢脚步，什么时候需要提供一个简明的总结。

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坦白讲，我过去翻阅过几本同类书籍，它们大多要么过于偏重机械结构，对电气控制只是一笔带过；要么就是完全陷入了电力电子学的细节，忽略了负载侧的实际物理限制。然而，这本《机电传动控制基础》找到了一个非常完美的平衡点。它在介绍功率半导体器件时，会同步讲解它们在实际驱动电路中，如何应对热管理和纹波抑制问题，这体现了作者深厚的工程实践功底。书中对步进电机和永磁同步电机（PMSM）的对比分析尤为精彩，它没有盲目推崇新技术，而是基于成本、精度和响应速度这三个维度，给出了非常中肯的选型建议。我感觉作者就像一个久经沙场的项目经理，分享的不是书本知识，而是实战心得。

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这本书的深度和广度真的让人眼前一亮。我本来以为这只是本标准的教材，侧重于枯燥的理论推导，但读下来才发现，作者在讲解复杂的概念时，总能巧妙地穿插一些贴近实际工业应用的案例。比如，在谈到直流电机调速时，书中详细分析了斩波器控制的优劣，并且通过一个虚拟的生产线案例，展示了如何根据负载特性选择最优的控制策略。这种理论与实践紧密结合的方式，极大地激发了我的学习兴趣。更令人称道的是，书中对各种电磁兼容性（EMC）问题的讨论也相当到位，很多教科书往往会忽略这部分，但作者却花了整整一个章节来阐述如何设计出抗干扰能力强的传动系统。对我这种正在准备工程师职业资格考试的人来说，这本书简直是“宝典”级别的存在，每一个章节的例题都设计得极富启发性，绝非那种简单套公式的习题。

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