过程检测及仪表技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:柏逢明

出品人:

页数:406

译者:

出版时间:2010-2

价格:43.00元

装帧:

isbn号码:9787118065121

丛书系列:

图书标签:

• 过程控制
• 仪表技术
• 传感器
• 检测技术
• 自动化
• 工业自动化
• 测量
• 过程仪表
• 控制工程
• 仪器仪表

好的，以下是一份关于《过程检测及仪表技术》以外的图书简介，专注于其他技术领域，并力求详尽和自然。 --- 现代工业机器人与智能制造系统集成 作者： 陆鸿飞 教授 出版社： 精工科技出版社 ISBN： 978-7-80998-654-1 字数： 约1520页 定价： 288.00 元 --- 内容简介 本书是一部全面深入探讨现代工业机器人技术及其在智能制造系统中的集成应用的专业性著作。它不仅仅是一本关于机器人硬件操作的手册，更侧重于系统层面的设计、优化、通信与前沿技术融合的综合性指南。全书结构严谨，内容覆盖了从机器人动力学基础到复杂柔性生产线集成的全链条知识体系，旨在为工程技术人员、系统集成商以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一本兼具理论深度和工程实践指导价值的参考书。 全书共分为七大部分，共计三十五章，力求在当前工业4.0和智能制造快速迭代的背景下，提供稳定且前瞻的技术支撑。 第一部分：机器人学基础理论与运动学分析（约250页） 本部分奠定了理解现代工业机器人的数学和物理基础。首先，详细阐述了刚体运动学的基本描述方法，包括齐次变换矩阵、欧拉角和罗德里格斯参数等，并深入剖析了多种坐标系之间的转换机制，这对于建立机器人的精确空间模型至关重要。 接着，重点讲解了机器人的运动学（Kinematics），包括正运动学、逆运动学、雅可比矩阵的推导及其在速度和奇异性分析中的应用。不同于传统的几何法求解，本章引入了数值解法和优化算法在处理高自由度机械臂逆运动学问题上的优势与局限性。最后，引入了机器人的动力学（Dynamics）基础，通过拉格朗日方程和牛顿-欧拉方法，建立了多连杆系统的运动方程，为后续的轨迹规划与控制设计奠定理论基础。 第二部分：工业机器人系统结构与关键部件（约300页） 本部分详尽考察了构成现代工业机器人的核心硬件组件。从结构形式入手，详细对比了六轴串联机器人、SCARA机器人、Delta（并联）机器人以及协作机器人的结构特点、工作空间、负载能力和典型应用场景。 在驱动系统方面，本书深入探讨了伺服电机（包括永磁同步电机和无刷直流电机）的选择标准、驱动电路的拓扑结构，以及高精度减速器（如谐波减速器和RV减速器）的精度损失、背隙补偿技术。 末端执行器（End-Effectors）部分，进行了分类介绍，包括力控夹爪、真空吸盘、焊枪、喷涂喷嘴等，并着重分析了如何根据工件特性设计和选择定制化的柔性夹具。此外，对机器人的安全冗余设计、限位开关布局和紧急停止回路的工业标准进行了详尽阐述。 第三部分：机器人离线编程与运动控制（约350页） 这是本书的工程实践核心部分。在离线编程（Offline Programming, OLP）方面，不仅介绍了主流厂商的专有编程语言（如ABB的RAPID、KUKA的KRL），更侧重于基于标准模型（如STEP、IGES）进行虚拟仿真环境下的轨迹生成和干涉避让策略。 运动控制是技术难点之一。本章细致讲解了点位控制与连续轨迹控制的区别，重点剖析了五次多项式插补算法在保证运动平滑性（Jerk控制）方面的应用。对于高性能控制，本书详述了力/力矩传感器反馈控制，包括阻抗控制（Impedance Control）和导纳控制（Admittance Control）在精细装配和打磨作业中的实现细节。此外，还包含针对高速动态操作中的振动抑制和快速轨迹重规划技术。 第四部分：机器人视觉与传感器融合技术（约280页） 本部分聚焦于机器人获取环境信息的能力，是实现柔性制造的关键。工业机器视觉是重点，涵盖了从2D到3D视觉系统的构建。详细分析了线扫描、面阵相机、双目视觉和结构光/激光三角测量技术的工作原理和精度指标。 在算法应用方面，本书详细介绍了基于Halcon/OpenCV库的特征提取、目标定位、位姿估计（6D Pose Estimation）的实战案例。更进一步，本书探讨了传感器融合，如何通过Kalman滤波或扩展信息滤波，融合视觉、力觉和激光雷达（LiDAR）的数据，以应对复杂、无序环境下的抓取和装配任务，这是实现“无标定”操作的必经之路。 第五部分：智能制造系统集成与柔性制造单元（约200页） 本部分将机器人从单个设备提升到系统集成的高度。首先，系统地介绍了制造单元（Manufacturing Cell）的设计原则，包括物流流、信息流和能量流的优化布局。 在通信协议方面，重点对比了EtherCAT、Profinet等实时以太网技术在机器人与PLC、CNC之间数据交换中的同步机制和确定性保障。制造执行系统（MES）与机器人控制系统的接口标准和数据交互流程也被纳入讨论，强调了生产调度与任务下发的自动化。 柔性制造系统（FMS）的构建是本章的亮点，分析了如何通过快速换型（Quick Changeover）技术和模块化工装，使生产线能够高效应对小批量、多品种的订单需求。 第六部分：人机协作与安全标准（约100页） 随着协作机器人（Cobots）的普及，人机安全协作成为核心议题。本章详细解读了ISO 10218（工业机器人安全标准）和ISO/TS 15066（协作机器人安全要求）的最新版本，包括安全接触力/压力的阈值设定。 重点讨论了安全监控系统的设计，如安全区域监控、动态速度和分离度监控（Safe Speed and Separation Monitoring, SMS），以及在复杂人机共享空间中的风险评估流程与防护措施的工程化落地。 第七部分：前沿技术与未来展望（约50页） 本章对影响未来工业机器人的技术趋势进行了概述。包括数字孪生（Digital Twin）技术在机器人系统生命周期管理中的应用，强化学习（Reinforcement Learning）在复杂轨迹优化和自适应操作中的潜力，以及基于云计算的机器人即服务（RaaS）的商业模式和技术架构探讨。 --- 适用对象 工业自动化工程师、机器人系统集成工程师 从事高端装备制造、汽车、电子行业的研发与管理人员 自动化、机械工程、控制科学相关专业的高年级学生及研究生 本书特色 1. 理论与实践紧密结合： 兼顾了机器人动力学、运动学的严谨推导，以及主流工业现场的工程化实现方法。 2. 聚焦前沿系统集成： 大篇幅论述了机器视觉、传感器融合在复杂制造任务中的应用，而非局限于单机操作。 3. 标准规范导向： 深度解读了国际工业机器人安全标准和工业通信协议，确保所学知识符合最新的行业规范。 4. 案例丰富： 穿插了多个来自高端汽车制造、3C电子装配和精密加工领域的典型应用案例分析，强化理解。

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这本书如同一位经验丰富的老友，娓娓道来，却让我深感其博大精深。起初，我被书名吸引，以为它会是那种枯燥乏味的教科书，充斥着各种公式和理论，看完后只能囫囵吞枣，对实际应用却知之甚少。然而，当我翻开第一页，便被作者的叙述方式所折服。他用生动形象的比喻，将抽象的概念具象化，仿佛能看见那些复杂的物理过程在眼前上演。即便是一些在化工、制药等领域非常普遍但对我来说却陌生的工艺流程，书中也通过详细的图示和案例，将前因后果解释得一清二楚。例如，在讲述蒸馏塔的控制原理时，作者没有直接给出PID控制的数学模型，而是先描绘了塔内温度、压力、液位等参数如何相互影响，再引出为了维持稳定生产，需要引入哪些“传感器”和“执行器”，最后才点出这些“设备”是如何协同工作的。这种循序渐进的讲解方式，极大地降低了理解门槛，让我这个非专业人士也能津津有味地阅读下去，甚至开始思考这些技术在日常生活中有哪些潜在的应用。书中的一些章节，更是让我对一些日常司空见惯的现象有了全新的认识，例如，我们每天使用的自来水，其净化过程中涉及的各种监测和控制技术，竟然如此精妙。

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我一直对工业自动化和智能化领域充满好奇，但苦于缺乏系统的入门知识，很多时候只能看到表面的现象，而无法理解其背后的运行机制。这本书恰好填补了我在这方面的空白。它不是那种只讲皮毛的科普读物，也不是那种高高在上的学术专著，而是以一种非常务实的态度，深入浅出地剖析了过程检测及仪表技术的方方面面。我特别喜欢书中对不同类型传感器的详细介绍，从最基础的温度、压力、流量传感器，到更复杂的物位、成分、甚至是一些专业领域的特种传感器，都进行了详尽的阐述。作者不仅仅是简单地介绍它们的原理，更重要的是，他会分析它们在实际应用中会遇到的挑战，比如环境干扰、长期稳定性、精度漂移等问题，以及如何通过合理的选型和维护来克服这些困难。书中还包含了一些实际工程案例，让我看到了这些技术是如何在真实世界中发挥作用的，比如在石油化工、食品饮料、环境保护等不同行业中的具体应用。这些案例的分析，让我对整个过程控制系统的设计、实施和运行有了更深刻的理解。

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不得不说，这本书的理论深度和广度都令人印象深刻，尤其是其对各个章节的衔接处理，做得非常巧妙。一开始，我以为这会是一系列相对独立的知识点的堆砌，但随着阅读的深入，我发现作者巧妙地将不同章节的内容串联起来，形成一个有机的整体。例如，在介绍流量计的选型原则时，书中不仅仅罗列了各种流量计的优缺点，而是将其置于具体的工艺场景下进行分析。它会告诉你，在测量高粘度液体时，应该优先考虑哪种类型的流量计，以及为什么。更进一步，它还会将流量测量与下游的压力控制、液位控制等环节联系起来，阐述一个环节的测量精度和稳定性如何直接影响到整个系统的运行效率和安全性。这种“牵一发而动全身”的讲解方式，让我深刻体会到了过程控制系统的复杂性和整体性。书中还穿插了许多历史发展沿革的内容，让我了解到这些先进技术的诞生并非一蹴而就，而是经过了无数科研人员的智慧结晶和实践检验。读到关于早期手动控制到自动控制的演变历程时，我仿佛看到了工业生产的进步史，感受到了科技发展的巨大力量。

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坦白讲，我对于“仪表技术”这个词汇，最初的理解是比较狭隘的，以为就是摆弄各种测量仪器。但读完这本书，我才意识到，它所涵盖的内容远比我想象的要丰富和深刻。它不仅仅是关于“仪表”本身，更是关于如何利用这些“仪表”来“检测”和“控制”整个“过程”。书中对控制理论的基础部分进行了清晰的介绍，例如反馈控制、前馈控制、PID控制器等，并将其与实际的仪表应用相结合。作者用非常直观的方式解释了这些控制策略的原理，例如，在讲解PID控制器时，他会类比我们做饭的场景，通过调整火候（比例）、及时修正（积分）、预判趋势（微分）来保持菜肴的温度稳定。这种生动的类比，让我这个对控制理论一窍不通的人也能快速掌握其核心思想。更重要的是，书中还探讨了如何根据被控对象的特性来选择合适的控制策略，以及如何对控制系统进行整定和优化，以达到最佳的控制效果。这让我明白了，仪表技术并非孤立存在，而是与控制理论紧密相连，共同构成了现代工业自动化系统的基石。

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阅读这本书的过程，就像是在进行一次全方位的工业“体检”。它让我看到了隐藏在生产线背后那些“眼睛”和“大脑”，它们是如何时刻关注着每一个细微的变化，并做出精准的判断和反应。我尤其对书中关于安全仪表系统（SIS）的部分印象深刻。在许多工业生产中，潜在的风险是不可避免的，而SIS的存在，就像是为整个系统装上了一道“安全锁”，能够在发生危险时及时切断危险源，保护人员和设备的安全。作者在这一部分，详细介绍了SIS的设计原则、 SIL等级（安全完整性等级）的含义以及常用的安全仪表类型。他强调了SIS的独立性、冗余性以及失效安全设计的重要性，让我对工业安全有了更深入的认识。此外，书中还涉及了一些新兴技术，比如在智能制造和工业物联网（IIoT）的背景下，过程检测及仪表技术如何与大数据分析、人工智能等相结合，实现更高级别的预测性维护和过程优化。这些内容让我看到了这个领域未来的发展方向，也激发了我进一步学习的兴趣。

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