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出版者:机械工业

作者:林宋//郭瑜茹

出品人:

页数:414

译者:

出版时间:2010-4

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787111297321

丛书系列:

图书标签:

• 光机电一体化
• 机电一体化
• 工程应用
• 技术案例
• 机械工程
• 光电子技术
• 自动化
• 控制工程
• 实践指导
• 工业应用

《精密驱动与智能控制：现代工业的隐形脉搏》 在当今科技飞速发展的浪潮中，自动化、智能化已成为各行各业追求的核心目标。而驱动这一切变革的基石，正是那些我们日常生活中不易察觉，却又至关重要的“隐形脉搏”——精密驱动与智能控制技术。这本《精密驱动与智能控制：现代工业的隐形脉搏》旨在深入浅出地揭示这些前沿技术在现代工业中的广泛应用，以及它们如何重塑我们的生产方式和生活品质。 本书并非一本孤立的技术手册，而是一次对现代工业“神经系统”的全面探索。我们将目光聚焦于那些能够实现精准运动、高效协同、智能决策的硬核技术。从微观世界的纳米级定位，到宏观生产线的全流程优化，精密驱动与智能控制的身影无处不在，它们是效率提升、成本降低、产品升级的幕后推手。 第一部分：精密驱动的基石——运动的精准掌控 在这一部分，我们将深入剖析实现工业精密运动的关键技术。 高性能伺服系统： 详细阐述伺服电机、驱动器、编码器等核心组件的工作原理、类型选择以及在不同工业场景下的优化应用。我们将探讨如何通过先进的控制算法，实现更快的响应速度、更高的定位精度和更平稳的运行，例如在数控机床、机器人关节、精密测量设备中的应用案例。 先进电机技术： 除了传统的直流和交流电机，我们将重点介绍同步电机、步进电机、直线电机等在特定领域的优势。例如，直线电机在半导体制造设备中的无接触驱动、高动态响应特性；步进电机在3D打印、自动化装配线中的精确角度控制。 高精度传动系统： 齿轮、丝杠、行星减速器、谐波减速器等传动元件的选择与设计，直接影响到系统的精度和可靠性。我们将分析不同传动方式的传动比、回差、刚性等关键参数，以及它们在精密仪器、光学设备、航空航天等领域的应用，例如介绍精密行星减速器在工业机器人中的关键作用。 新型驱动技术： 探索压电陶瓷驱动、形状记忆合金驱动等新兴技术，它们在微纳尺度下的独特优势，以及在微流控、精密镊子、生物医疗器械等领域的潜在应用。 第二部分：智能控制的智慧——决策与协同的艺术 精密的驱动需要智慧的控制来发挥其最大效能。本部分将聚焦于构建智能、高效的控制系统。 先进控制理论与算法： 从PID控制的经典应用，到模糊控制、神经网络控制、自适应控制等先进算法，我们将解析这些算法在动态系统、非线性系统中的鲁棒性和优化能力。例如，如何利用模糊逻辑控制器实现对复杂生产过程的平稳过渡，或者如何通过神经网络优化机器人的运动轨迹。 传感器技术与数据融合： 传感器是智能控制的“眼睛”和“触角”。我们将介绍各种类型的传感器（如编码器、力传感器、视觉传感器、温度传感器等）的工作原理、精度特点，以及如何通过数据融合技术，整合来自多源信息，实现更全面、准确的环境感知和状态评估。 嵌入式系统与实时操作系统： 剖析嵌入式控制器在工业自动化中的核心地位，介绍实时操作系统的作用，以及如何进行嵌入式系统的软硬件协同设计，实现对复杂工业流程的实时监测和精确控制。 工业通信与网络化控制： 探讨现场总线（如CAN、Ethernet/IP）、工业以太网等通信协议，以及如何构建基于网络的分布式控制系统，实现设备间的协同工作和信息共享。我们将提及工业物联网（IIoT）如何赋能更高级别的智能控制。 第三部分：集成应用与未来展望——技术融合的无限可能 本部分将展示精密驱动与智能控制技术如何在实际工业场景中进行集成应用，并展望未来的发展趋势。 工业机器人与自动化生产线： 详细分析机器人关节的精密驱动、运动规划、视觉引导等关键技术，以及它们如何协同工作，实现高效率、高精度的自动化生产。我们将聚焦于汽车制造、电子组装、物流仓储等行业的典型应用。 精密机床与智能制造： 探讨数控机床的五轴联动、高精度进给系统、在线补偿技术等，以及它们在模具制造、航空航天零件加工中的关键作用。我们将提及智能制造概念如何进一步推动机床技术的升级。 光学与成像系统： 分析光学设备的自动对焦、图像稳定、精密定位等技术，以及它们在相机、显微镜、激光测量设备中的应用。 新兴应用领域： 展望精密驱动与智能控制在新能源、生物医药、环境保护等领域的创新应用，例如在新能源汽车电池生产、基因测序设备、环境监测无人机等方面的潜在价值。 挑战与机遇： 讨论当前技术发展面临的挑战，如功耗、成本、可靠性等，并探讨未来发展的方向，如AI与控制的深度融合、柔性制造、人机协作等。 《精密驱动与智能控制：现代工业的隐形脉搏》将通过丰富的案例分析、图文并茂的讲解，帮助读者理解这些看似抽象的技术是如何转化为实际的生产力，如何成为现代工业不断前进的强大引擎。它不仅是工程师、研究人员的案头必备，也是所有对现代工业发展和技术进步感兴趣的读者的启迪之作。让我们一同走进精密驱动与智能控制的世界，感受科技的脉动，洞察未来的方向。

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我是一名业余爱好者，对精密光学仪器组装很感兴趣，比如自制的望远镜跟踪系统或微米级的对焦装置。我需要的不是深奥的理论推导，而是那些可以快速复现的“小而美”的项目。我希望这100例能提供一些低成本的解决方案，比如利用Arduino或树莓派等平台，结合廉价但性能尚可的步进电机和简单的光电编码器，实现一个令人印象深刻的功能原型。对我而言，关键在于创意的实现路径要清晰、元件易于采购，并且代码逻辑要容易理解和修改。如果书中能分享一些自制高精度光学平台的减震和抗振技巧，或者如何利用开源软件库来简化运动控制编程，我一定会将它奉为圭臬。

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从技术发展的宏观角度来看，光机电一体化正朝着更“智能”的方向发展，即深度融合AI和大数据分析。我关注的是，这本“应用实例”集是否跟上了时代的步伐。我期待看到一些前沿的案例，比如基于机器视觉的自适应装配系统，其反馈回路不再是简单的PID控制，而是能够根据视觉反馈实时调整加工策略的模糊或神经网络控制。如果书中能够展示一些系统级的集成案例，而不只是孤立地展示某一元件的性能，比如一个完整的智能分拣单元或柔性制造工作站的构建过程，那将更有说服力。我希望这本书能展现出，如何用最新的技术思维去驱动传统机电系统的升级换代，而不是仅仅停留在上世纪末的技术范式。

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对于一个刚从学校走出来，准备投身于工业自动化领域的职场新人来说，选择一本好的入门读物至关重要。我正在努力建立一个全面的知识框架，光机电一体化是其中最核心的一环。我希望这本书能像一位经验丰富的导师，用清晰、循序渐进的方式，将那些复杂的概念，比如步进电机与伺服电机的差异化选择、CCD成像系统的搭建流程、以及嵌入式系统在实时控制中的应用细节，用生动的语言和图示讲解清楚。理想情况下，100个例子应该涵盖从简单的机械定位到复杂的运动控制的全谱系。我更看重的是，它是否能帮助我理解不同行业标准和规范的内在逻辑，从而避免在实际设计中走弯路。如果能附带一些常用的计算公式和设计规范速查表，那简直是太贴心了，这将大大提高我的工作效率。

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这本《光机电一体化技术应用100例》听起来像是一本非常实用的工具书，我手头正好有一堆关于自动化设备升级的项目需要参考。坦白说，我期望它能提供大量详细的案例分析，比如在精密仪器制造、智能机器人关节设计，或者高精度检测设备中的具体应用。我特别关注那些涉及传感器选型、驱动系统匹配以及控制算法实现的实战经验。如果书中能深入剖析不同应用场景下光、机、电各子系统之间如何协同工作，并给出实际的参数配置和调试心得，那这本书的价值就体现出来了。我希望它不只是停留在理论介绍，而是真正能手把手教人解决工程实践中的“硬骨头”问题，比如如何消除系统误差、如何优化能耗比，或者如何处理复杂的电磁干扰。如果能看到一些来自一线工程师的“避坑指南”和独家秘籍，那就更完美了。

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说实话，我最近在负责一个老旧生产线的智能化改造项目，最大的痛点在于如何将现有的机械结构，平稳、高效地接入到现代化的数字控制网络中。我急需看到那些关于“存量升级”的案例。这类书籍往往侧重于全新系统的设计，却忽略了对现有设备的优化改造。如果这100个例子中，能有相当一部分是关于如何利用非接触式测量技术（比如激光位移传感器）替代老旧的机械限位开关，或者如何通过软件算法补偿老旧机械部件的固有精度不足，那对我当前的工作将是雪中送炭。我特别想了解，在预算紧张、工期紧迫的情况下，工程师们是如何权衡性能提升与成本控制之间的矛盾的，以及他们是如何快速进行软硬件接口调试的。

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