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isbn号码:9787040234503

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《工程机械与自动化技术前沿》 内容简介 本书致力于为读者呈现机械工程与自动化技术领域最前沿的研究成果、发展趋势与创新应用。在当今科技飞速发展的时代，机械与自动化技术的深度融合已成为推动工业进步和社会变革的关键力量。本书旨在汇聚国内外该领域内的权威专家学者和一线研发人员的智慧结晶，深入剖析核心理论，展示突破性技术，并探讨其在实际工程中的广泛应用，从而为相关领域的科研人员、工程师、技术开发者以及高等院校师生提供一个全面、深入的学习和交流平台。 第一部分：现代机械设计与制造理论的演进 在这一部分，我们将首先回顾现代机械设计理念的演变历程，从传统的经验设计方法过渡到以数据驱动、仿真优化为核心的智能化设计范式。重点将介绍参数化设计、特征化建模、以及面向制造与装配的设计（DFM/DFA）等关键概念。读者将了解到如何利用先进的计算机辅助设计（CAD）软件，结合有限元分析（FEA）、计算流体动力学（CFD）等数值仿真技术，在设计早期阶段进行精确的性能预测和优化，显著缩短产品研发周期，降低试错成本。 接着，我们将深入探讨先进制造技术在机械工程中的革命性影响。增材制造（3D打印）技术，如选择性激光熔化（SLM）、熔融沉积成型（FDM）等，正以前所未有的方式改变着零部件的制造模式。本书将详细阐述不同增材制造技术的原理、材料选择、工艺参数控制以及在复杂结构件、轻量化设计、定制化生产等方面的应用潜力。此外，精密加工技术，包括超精密加工、纳米加工等，以及其在高端装备制造中的关键作用也将得到深入探讨。例如，刀具路径规划的优化、加工过程的实时监测与补偿、以及表面形貌的精确控制等都将是讨论的重点。 第二部分：自动化控制系统及其核心技术 自动化控制系统是现代工程体系的神经中枢。本部分将首先从经典控制理论出发，逐步过渡到现代控制理论，如状态空间分析、最优控制、鲁棒控制等。我们将重点关注控制器设计中的先进算法，包括PID控制的优化策略、模糊逻辑控制、神经网络控制等智能控制方法，以及它们在提高系统响应速度、精度和稳定性方面的优势。 其次，我们将深入探讨现代自动化系统中不可或缺的关键技术。传感器技术的发展是实现精确测量的基础，本书将介绍各类先进传感器的原理、性能指标以及在工业现场的应用，包括视觉传感器、力觉传感器、温度传感器、激光雷达等。同时，执行器技术，如伺服电机、步进电机、液压与气动元件等，其驱动与控制原理也将得到详细阐述，重点关注高精度、高响应、高效率的驱动方案。 在软件层面，可编程逻辑控制器（PLC）和分布式控制系统（DCS）是工业自动化领域的主流架构。本书将解析PLC的编程语言（如Ladder Diagram, Structured Text）、I/O模块的配置以及与上位机通信的方式。DCS的系统架构、功能模块、以及其在大型复杂工业过程控制中的优势也将得到详细介绍。 第三部分：机器人技术与智能制造 机器人技术是实现高度自动化和智能化的核心驱动力。本部分将全面介绍各类工业机器人，包括串联机器人、并联机器人、协作机器人等，分析它们的结构特点、运动学与动力学模型、以及轨迹规划与路径搜索算法。读者将了解到如何为特定任务选择最适合的机器人类型，并掌握其基本编程与操作。 此外，我们还将聚焦于机器人感知与决策技术。计算机视觉在机器人中的应用，包括目标识别、定位、环境建模等，将是重点内容。同时，机器学习与深度学习在机器人路径规划、障碍物规避、人机交互等方面的最新进展也将被深入探讨。 智能制造是当前制造业发展的必然趋势。本书将阐释智能制造的核心理念，如柔性制造、敏捷制造、数字化车间、以及工业互联网。我们将深入分析智能制造在生产调度、质量控制、设备预测性维护、供应链管理等方面的集成应用。例如，如何利用大数据分析和人工智能技术，实现生产过程的实时监控、异常诊断和智能优化，从而大幅提升生产效率和产品质量。 第四部分：嵌入式系统与物联网在工程中的应用 嵌入式系统以其小巧、高效、低功耗的特点，在现代工程设备中扮演着越来越重要的角色。本部分将介绍嵌入式系统的基本构成，包括微处理器/微控制器、内存、输入/输出接口等。我们将重点关注嵌入式Linux、RTOS（实时操作系统）等在工业控制和数据采集中的应用。 物联网（IoT）技术将物理世界的设备连接到数字世界，为工程应用带来了前所未有的可能性。本书将探讨物联网在工业物联网（IIoT）中的具体实践，如设备互联互通、数据采集与传输、云平台管理等。读者将了解如何利用物联网技术实现设备的远程监控、状态诊断、以及基于数据的智能决策。例如，在智能电网、智慧农业、智能交通等领域，物联网技术的应用将极大地提升系统的效率和可靠性。 第五部分：工程实践案例分析与未来发展展望 为了帮助读者更好地理解理论知识并将其应用于实际，本部分将提供一系列来自不同工程领域的经典案例分析。这些案例将涵盖航空航天、汽车制造、能源电力、医疗器械、智能家居等多个方面，详细展示机械与自动化技术在解决实际工程问题中的应用过程、技术挑战以及取得的成果。通过对这些案例的深入剖析，读者将能够学习到如何将理论知识与工程实践相结合，掌握解决复杂工程问题的思路和方法。 最后，本书还将对机械工程与自动化技术领域的未来发展趋势进行展望。我们将探讨人工智能（AI）在更深层次上的融合，如自主决策系统、机器学习驱动的自适应控制、以及人机协同的智能工作模式。此外，绿色制造、可持续发展、以及新材料的应用也将是未来发展的重要方向。本书力求为读者勾勒出一幅未来机械与自动化技术发展的宏伟蓝图，激发读者在这一前沿领域进行探索和创新的热情。 《工程机械与自动化技术前沿》是一本集理论深度、技术广度与应用实践于一体的专业书籍，旨在为读者提供一个全面、系统、前瞻性的知识体系，以应对不断变化的工程技术挑战，并为推动相关领域的发展贡献力量。

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我得说，这本书的逻辑架构简直是教科书级别的典范。从目录的设置就能看出作者对整个学科脉络的深刻理解，知识点的递进安排得非常自然流畅，完全符合我们认知事物的规律。它不像一些资料堆砌成的书籍那样，只是简单地罗列概念，而是构建了一个层层深入、相互关联的知识网络。初学者可以循序渐进地打下坚实的基础，而有一定经验的人也能从中找到深化理解的突破口。特别是对于一些复杂概念的解释，作者总是能找到非常巧妙的比喻或类比，将抽象的理论具象化，使得那些原本晦涩难懂的原理变得豁然开朗。这种结构化的编排方式，极大地提高了学习效率，让我能更快地抓住核心要点，构建起清晰的知识体系框架。

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这本书的装帧设计真的太棒了，拿到手里就感觉很有分量，那种沉甸甸的质感让人觉得内容一定非常扎实。封面设计简洁大气，配色沉稳又不失现代感，让人一看就知道这不是那种浮夸的“网红书”，而是真正有干货的专业教材。内页纸张的质量也值得称赞，印刷清晰锐利，即便是小号字体看起来也毫不费力，长时间阅读眼睛也不会感到疲劳，这对于我们这些需要反复查阅专业术语的学习者来说，简直是福音。装订工艺也十分精良，书页翻起来顺滑，可以完全平摊在桌面上，这在做笔记或者对照参考时非常方便，不像有些书，稍微翻开一点就担心书脊会裂开。这种对细节的关注，让我对书中所承载的知识体系也充满了期待，相信编著者在内容组织和呈现形式上也投入了极大的心力，期待能从中汲取到最精炼、最实用的知识。

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这本书的语言风格有一种独特的魅力，它既保持了学术著作应有的严谨和精确，却又摒弃了那种令人望而生畏的僵硬感。作者在阐述专业术语时，用词考究，毫不含糊，确保了信息传递的零误差。然而，在过渡和解释部分，笔调又显得十分平实、亲切，仿佛一位经验丰富的导师在耐心地为你讲解复杂的工程原理，没有故作高深，也没有过度简化。这种恰到好处的平衡，使得即便是面对高难度的理论推导，读者也能保持一种镇定自若的心态去攻克它。文字的节奏感掌握得非常好，读起来朗朗上口，让人愿意沉浸其中，而不是把它当作一本需要硬啃的“工具书”。

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初次接触这本书时，我最惊喜的发现是它在内容上的那种“新颖”感。它没有沉溺于过时的理论，而是紧密结合了当前行业的前沿动态和最新的技术标准。可以明显感觉到，编著者对领域内的最新发展保持着高度的敏感性，将那些刚刚走出实验室、正在被工业界广泛应用的概念和术语，系统地融入了教材体系中。这对于我们这些需要与时俱进的从业人员来说，实在太重要了。它不仅仅是一本“学知识”的书，更像是一本“掌握未来趋势”的指南。阅读过程中，不断有“原来如此，这才是现在最新的做法”的顿悟时刻，这让学习过程充满了发现的乐趣和强烈的目标感。

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这本书的排版风格简直是现代学术出版物的标杆。它完美地平衡了信息密度与阅读舒适度。字体选择上，主文字体和专业术语的字体区分度很高，使得关键信息一目了然。章节标题的层级划分清晰明了，每一部分的内容都井井有条，阅读时完全没有迷失方向的感觉。更值得称赞的是图表的运用，插图和示意图的质量极高，线条简洁、标注准确，它们不是简单地重复文字内容，而是提供了文字难以详述的空间关系或工作流程。很多复杂的机械结构，通过书中精美的剖面图展示，瞬间就变得易于理解。这种图文并茂、互相印证的排版布局，极大地增强了教材的实用性和可操作性。

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