自动化仪表与过程控制

自动化仪表与过程控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社 作者:施仁 出品人: 页数:323 译者: 出版时间:2003-3-1 价格:28.00 装帧:平装(无盘) isbn号码:9787505385993 丛书系列:
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具体描述

<div class=bbcontent>本书讨论生产过程自动化中使用的各种测控仪表的工作原理和过程控制系统的设计整定方法。全书分上下两篇,主要内容包括上篇 自动化仪表、自动化仪表、检测仪表、调节器、集散控制系统与现场总线控制系统、执行器和防爆器;下篇 过程控制、调节对象的特性及实验测定、单回路调节系统的设计及调节器参数整定方法、复杂调节系统、自动调节系统在生产过程中的应用、主要参考书。本书可供高等院校工业自动化专业本科生、研究生作为教材或参考书使用,也可供科研院所的工程技术人员参考使用。</div>

精密机械设计与分析:结构优化与动态行为探究 图书简介 书籍主题: 本书聚焦于现代机械设计的核心——精密机械的结构设计、材料选择、运动学与动力学分析,以及关键制造工艺的集成应用。它旨在为工程师和高级技术人员提供一套系统、深入的理论框架和实用的工程实践指导,以应对复杂机械系统在高性能、高可靠性和高精度方面的挑战。 第一部分:基础理论与材料科学的深化 本部分首先回顾了机械设计的基础原理,但着重于将其提升至“精密”层面所需的额外考量。 第一章:现代工程材料的性能边界 深入探讨了在极端载荷、温度变化和腐蚀环境下,高性能工程材料(如超高强度钢、先进复合材料、功能梯度材料)的微观结构与宏观力学性能之间的复杂关系。重点分析了疲劳、蠕变和断裂韧性的精确预测模型,并引入了增材制造(AM)对材料各向异性及缺陷控制的影响评估方法。内容涵盖了智能材料(如形状记忆合金、压电材料)在传感与驱动单元中的应用潜力。 第二章:应力、应变与可靠性分析的拓扑优化 超越传统的有限元分析(FEA),本章详细介绍了基于拓扑优化、形貌优化和密度法的结构轻量化与刚度最大化设计策略。特别关注于如何在高频振动和冲击载荷下,通过优化几何形状来抑制局部应力集中,并结合概率密度函数(PDF)进行系统的可靠性评估和寿命预测,确保设计在统计学意义上的稳健性。 第二部分:运动学、动力学与控制基础 本部分从机械系统的运动规律入手,衔接至如何通过精确控制实现预期的动态性能。 第三章:复杂机构的运动学建模与解耦 针对多自由度、欠驱动或过驱动系统的运动学逆解与正解,本书采用了基于四元数和旋转向量的高效算法,以避免万向节死点问题。内容详尽阐述了空间机械臂、并联机构(如Stewart平台)的运动学约束分析,并引入了雅可比矩阵的奇异性分析,指导机构布局避免工作空间边缘的性能退化。 第四章:多体系统动力学与振动抑制 深入探讨了刚柔耦合系统(RBS)的动力学建模,包括对柔性部件的模态分析和模态叠加法的应用。重点讲解了Lagrange-Plateau方程在描述复杂机械系统(如齿轮传动链、凸轮机构)中的应用,以及如何利用吸收器、阻尼器和主动控制技术(如LQR/H-infinity控制)来有效抑制机械系统的固有振动和颤振现象。 第五章:精密轴承、摩擦与润滑理论 本章关注机械系统中能量耗散和寿命的关键因素——摩擦与磨损。详细分析了滚动轴承、滑动轴承、磁悬浮轴承在不同工况下的接触力学特性。深度解析了流体动力润滑理论(Reynolds方程)的数值求解,并引入了边界润滑和微纳尺度摩擦的特殊现象,指导工程师选择最优的润滑剂和表面处理工艺。 第三部分:设计方法学与先进制造集成 本部分着眼于如何将理论转化为可制造的高精度产品,强调设计流程的迭代与验证。 第六章:误差源识别与公差链分析 精密机械的性能高度依赖于加工精度。本章系统阐述了对尺寸误差、形位公差的累积效应分析,采用了基于Monte Carlo模拟和敏感性分析的统计公差设计方法。同时,详细介绍了如何构建和求解复杂三维公差链,以确保装配精度满足设计要求,并讨论了形位误差(GD&T)在数字化建模中的集成应用。 第七章:精密传动系统的动态特性优化 重点分析了高精度齿轮、谐波传动、以及滚珠丝杠等关键传动部件的误差源(如齿形误差、啮合间隙)。通过分析齿轮副的瞬时啮合刚度变化,预测传动误差和振动传递。针对伺服进给系统,本书提供了如何通过优化传动链刚度来提高带宽和减小伺服滞后的工程实例。 第八章:表面工程与接触界面控制 现代精密机械对表面质量有着近乎苛刻的要求。本章探讨了诸如激光熔覆、等离子喷涂等先进表面改性技术对材料表面硬度、耐磨性和表面能的影响。特别关注了纳米涂层、类金刚石膜(DLC)在降低摩擦系数和提高抗粘附性方面的表现,以及表面粗糙度参数(如$R_{a}, R_{q}, R_{sk}$)对润滑膜稳定性的影响。 第九章:设计验证与实验模态分析(EMA) 本章是连接设计与实际产品的桥梁。介绍了使用激光多普勒测振仪、电涡流传感器等非接触式测量设备进行实验模态分析(EMA)的流程。详细讲解了如何将实验识别出的结构模态参数与FEA模型进行模态修正(Model Updating),从而实现对实际产品动态行为的精确预测与设计迭代。 总结: 本书结构严谨,内容涵盖了从微观材料选择到宏观系统动态行为的完整链条,强调了多物理场耦合、多学科交叉的设计理念。它不仅提供了解决现有问题的理论工具,更重要的是,培养读者在新一代高精度、高可靠性机械产品设计中,预见和规避潜在工程风险的能力。

作者简介

目录信息

上篇 自动化仪表
自动化仪表概述
第1章 检测仪表
第2章 调节器
第3章 集散控制系统与现场总线控制系统
第4章 执行器和防爆栅
下篇 过程控制
第5章 调节对象的特性及实验测定
第6章 单回路调节系统的设计及调节器参数整定方法
第7章 复杂调节系统
第8章 自动调节系统在生产过程中的应用
主要参考书
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我是一名资深的电气工程师,在工业自动化领域有十多年的工作经验。虽然我对电气系统非常熟悉,但对于过程控制和自动化仪表这块,我一直觉得需要进一步深化和拓展。这套《自动化仪表与过程控制》这本书,正好满足了我的学习需求。它并非简单地罗列各种仪表和控制器的型号,而是深入浅出地阐述了过程控制的核心理念和工程实践。书中对于传感器技术的发展趋势、信号处理方法以及各种传感器的精度和稳定性分析,让我对现有技术有了更全面的认识。在过程控制部分,作者的讲解非常系统,从基础的反馈控制到更复杂的自适应控制和模糊逻辑控制,都进行了详细的阐述,并且结合了大量的实际案例,让我能够将理论知识与工程实践相结合。我特别欣赏书中关于控制回路的整定方法以及故障诊断和排除的章节,这些内容对于提高系统的稳定性和可靠性至关重要。这本书还涉及到了数据采集、现场总线技术以及网络安全等前沿内容,这些都为我在新项目中的技术决策提供了重要的参考。它不仅让我巩固了已有的知识,更重要的是,它开阔了我的视野,让我对未来工业自动化技术的发展方向有了更清晰的认识。

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我是一名在化工行业工作的普通操作工,我们车间的工作很大程度上依赖于自动化控制系统。《自动化仪表与过程控制》这本书,就像是一本“操作手册”,虽然它比我日常使用的操作手册要深入得多,但它帮助我理解了我们每天面对的那些仪表和控制面板背后的逻辑。我最感兴趣的部分是书中关于各种测量仪表的工作原理,比如为什么温度计会显示不同的数值,为什么流量计能够测量出流体的大小。我以前只是按照操作规程去操作,很多时候并不理解为什么这样做。这本书就像一盏灯,照亮了我心中的很多疑问。它详细介绍了各种传感器(温度、压力、流量、液位等)是如何工作的,以及它们在我们的生产过程中扮演着什么样的角色。我还了解了控制系统的基本概念,比如自动调节和手动调节的区别,以及为什么我们需要PID控制来保持过程的稳定。书中还提到了一些关于安全联锁和报警系统的内容,这让我更加深刻地认识到自动化控制在保障生产安全方面的重要作用。虽然这本书的理论性比较强,但作者的语言风格比较贴近实际操作,很多例子都来自真实的工业场景,这让我更容易理解。这本书不仅让我对自己的工作有了更深的认识,也让我对整个化工生产的自动化过程有了更宏观的理解。

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我在大学时期学习的是机械设计,毕业后进入一家大型制造企业工作。虽然我的专业方向是机械,但随着工业自动化程度的不断提高,我逐渐意识到,了解和掌握自动化仪表与过程控制方面的知识,对于优化机械设备的设计和生产流程至关重要。这套《自动化仪表与过程控制》书籍,就成为了我学习这方面的“启蒙读物”。它以一种非常系统的方式,将复杂的自动化控制理论和各种仪表的工作原理呈现在我面前。我特别喜欢书中关于传感器在机械系统中的应用案例,例如如何利用温度传感器来监测关键机械部件的过热情况,或者如何利用压力传感器来控制液压系统的压力。在过程控制方面,书中对PID控制的深入讲解,帮助我理解了如何通过调整控制参数,实现对机械运动的平稳和精确控制,例如在数控机床上实现高精度的定位。书中还提及了许多关于运动控制和伺服系统的知识,这些内容与我的机械设计背景紧密相关,让我能够更全面地理解一个集成化的自动化解决方案。通过阅读这本书,我不仅拓宽了知识面,更重要的是,我能够将自动化控制的理念融入到我今后的机械设计工作中,从而设计出更加智能、高效的机械产品。

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我对工业自动化领域一直充满好奇,尤其是那些在幕后默默工作的“工程师”——自动化仪表和过程控制系统。作为一名对技术充满热情的普通读者,我希望能够系统地了解这个复杂的体系。《自动化仪表与过程控制》这本书,对我来说,就像一位循循善诱的老师。它从最基础的仪表原理开始,详细介绍了温度、压力、流量、液位等各种物理量是如何被精确测量的,以及这些测量是如何转化为可用的电信号的。我尤其喜欢书中对传感器特性的讲解,例如精度、分辨率、响应时间、稳定性等,这些细节让我明白了为什么在不同的应用场景下需要选择不同类型的传感器。在过程控制方面,本书更是深入浅出地讲解了PID控制、前馈控制、串级控制等多种控制策略,并配以大量的图示和实例,让我能够清晰地理解它们的工作原理和适用范围。我特别惊叹于书中对复杂工业过程的建模和仿真分析,这让我看到了如何通过计算机模拟来优化控制系统设计,从而提高生产效率和产品质量。这本书的语言风格非常易懂,即使是对于没有相关背景的读者,也能很快地掌握其中的核心概念。它不仅满足了我对工业自动化技术的好奇心,更重要的是,它为我打开了一扇通往更广阔技术世界的大门。

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我是一名退休多年的老技术工人,在化工行业工作了一辈子。年轻的时候,我们车间的自动化程度不高,很多操作都是靠人工来完成,效率低,而且风险也大。后来,随着科技的发展,自动化仪表和过程控制技术在我们车间得到了广泛的应用,生产效率和产品质量都有了很大的提升。虽然我已经退休了,但对这个领域的热情从未减退。偶然的机会,我看到了这套《自动化仪表与过程控制》的书,就抱着学习的心态翻阅了一下。这本书对我来说,就像是打开了一扇新的窗户。它详细地介绍了各种仪表的工作原理,比如压力变送器是如何将压力转化为电信号的,流量计又是如何测量流体通过管道的速率的。我还学到了许多过去从未接触过的概念,比如PID控制的原理,以前只是知道有这么个东西,但具体是怎么工作的,总是不太明白。这本书通过生动的比喻和图示,让我恍然大悟。书中还提到了许多现代化的控制技术,比如模糊控制、神经网络控制等,虽然我可能不一定能亲自实践,但了解这些新知识,让我感到非常欣慰。这本书勾起了我对当年工作的许多回忆,也让我看到了自动化技术是如何一步步改变了我们的工业生产方式。

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坦白讲,我在接触《自动化仪表与过程控制》之前,对这个领域可以说是“一窍不通”。我是一名市场销售人员,工作内容主要是与客户沟通,推销我们的工业产品。然而,客户的疑问总是五花八门,从产品性能到集成应用,有时候甚至涉及到一些非常专业的技术问题。这时候,我常常感到力不从心,无法提供令客户满意的解答,也无法准确地把握客户的需求。因此,我决定系统地学习一下自动化仪表与过程控制的相关知识。《自动化仪表与过程控制》这本书,对我来说,简直是一场“及时雨”。它从基础的仪表原理讲起,比如各种传感器(温度、压力、流量、液位等)是如何将物理量转化为电信号的,它们的精度、响应速度、抗干扰能力如何影响最终的控制效果。接着,它深入讲解了各种控制策略,特别是PID(比例-积分-微分)控制,我之前总是觉得这个概念很抽象,但书中通过大量的图示和生动的比喻,让我茅塞顿开。它还详细介绍了执行机构,如阀门、泵等,它们是如何根据控制信号来改变过程参数的。最让我印象深刻的是,书中不仅有理论知识,还有大量的实际应用案例,涵盖了石油化工、电力、冶金、轻工等多个行业。我仔细研究了书中关于某个化工厂优化生产流程的案例,了解了他们是如何通过升级自动化仪表和控制系统,提高产品收率,降低能耗的。这本书不仅提升了我的专业知识,更重要的是,它让我能够更自信地与客户进行技术交流,准确理解他们的需求,甚至可以为他们提供一些初步的解决方案建议,这对于我的销售业绩提升起到了至关重要的作用。

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这套《自动化仪表与过程控制》简直是我最近的“精神食粮”,虽然我并不是科班出身,但对工业自动化领域一直抱有浓厚的兴趣。我是一名小企业的产品经理,工作中经常需要与工程技术人员打交道,但很多时候,对于他们讨论的那些传感器、执行器、PID调节器等概念,我总感觉隔着一层纱,云里雾里。抱着“知己知彼,百战不殆”的想法,我翻开了这本书。一开始,我担心它会太过理论化,充斥着枯燥的公式和晦涩的术语,但令我惊喜的是,作者的语言风格非常平实,而且善于用生活化的例子来解释复杂的概念。比如,在讲到传感器时,他竟然拿我们家里用的温度计来类比,瞬间就拉近了我和它之间的距离。而对于仪表,书中也详细介绍了各种不同类型仪表的工作原理、选型依据以及安装维护要点,这对于我理解设备采购和供应商的技术方案非常有帮助。我尤其喜欢它在介绍过程控制时,不仅仅是理论讲解,还穿插了大量的实际案例分析,从炼油厂的温度压力控制,到化工厂的液位流量调节,再到电力系统的稳定运行,这些真实的场景让我对自动化仪表在工业生产中的重要作用有了更深刻的认识。这本书就像一个经验丰富的工程师,用最易懂的方式,一点一点地引导我这个“小白”进入了工业自动化的奇妙世界。我从中不仅学到了技术知识,更重要的是,我学会了如何从一个宏观的角度去理解整个生产流程的自动化体系,这对我今后的工作无疑是极大的提升。

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在工业制造领域,效率和质量是企业生存和发展的生命线。作为一名车间生产线的技术主管,我一直在寻找能够帮助我们提升生产效率、降低损耗的方法。《自动化仪表与过程控制》这本书,无疑为我提供了一个全新的视角和解决问题的思路。书中详细介绍了各种自动化仪表在生产过程中的应用,比如如何精确测量温度、压力、流量等关键参数,以及这些参数如何影响产品的质量和生产效率。我特别关注了书中关于传感器选择和校准的章节,这对于确保测量数据的准确性至关重要。此外,书中对过程控制策略的讲解也让我受益匪浅。例如,它详细阐述了如何通过合理的PID参数整定,实现对生产过程的稳定控制,避免了过度的超调和振荡,从而提高了生产效率,降低了能源消耗。书中还介绍了一些高级控制技术,比如自适应控制和预测控制,这些技术在处理复杂和动态变化的过程时表现出色。我通过阅读这本书,了解了如何根据具体的生产工艺和控制目标,选择最合适的控制策略,并对现有生产线的自动化系统进行优化升级。这本书不仅为我提供了理论指导,更重要的是,它提供了大量的实际案例分析,让我能够将学到的知识应用于实际工作中,并取得了显著的成效。

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作为一名刚入职的自动化工程师,我深切体会到《自动化仪表与过程控制》这本书的重要性。学校里的理论知识虽然扎实,但往往与实际工程应用之间存在一定的差距。尤其是在面对各种复杂工况下的仪表选型和控制系统设计时,我常常感到无从下手。这本书恰好填补了这一空白。它不仅系统地梳理了自动化仪表和过程控制的基本原理,还详细介绍了各种仪表的选型要点、安装调试方法以及维护保养技巧。我印象最深刻的是,书中对不同类型流量计(如涡轮流量计、电磁流量计、质量流量计等)的优缺点、适用范围以及在不同介质下的测量精度进行了非常详细的对比分析。这对于我在实际项目中选择最合适的流量计至关重要。此外,书中对过程控制理论的讲解也十分透彻,特别是对高级控制策略(如前馈控制、串级控制、解耦控制等)的阐述,结合具体的工业应用案例,让我能够更直观地理解这些控制方法的原理和实际效果。我还特别关注了书中关于DCS(集散控制系统)和PLC(可编程逻辑控制器)在过程控制中的应用部分,了解了它们在工业自动化系统中的地位和作用,以及如何进行系统集成和组态。这本书不仅为我打下了坚实的理论基础,更重要的是,它为我提供了宝贵的工程实践经验,让我在面对实际工作中的挑战时,能够更加从容自信。

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作为一名新晋的工业设备维护工程师,我深感在现场工作中,对自动化仪表和过程控制系统有着扎实理解的重要性。很多时候,故障的发生都与这些“看不见”的系统息息相关。这套《自动化仪表与过程控制》书籍,简直是我工作中的“救命稻草”。书中对于各种传感器的详细介绍,包括它们的工作原理、选型依据、安装要点以及常见的故障排除方法,都给了我极大的帮助。例如,在处理某个液位传感器故障时,我能够快速定位问题,并根据书中的指导进行维修和校准。同样,在理解控制回路的参数整定和稳定性的问题上,书中关于PID控制的理论讲解和实践经验分享,让我能够更有效地解决实际问题。我尤其喜欢书中关于执行器(如各种阀门)的选型和维护的章节,这对于确保控制系统的有效执行至关重要。此外,本书还涉及了大量的现场总线技术和通信协议,这对于理解现代工业自动化系统的信息集成和数据传输非常有益。通过阅读这本书,我不仅提高了自身在仪表和控制方面的专业技能,更重要的是,我能够更加主动地参与到设备的预防性维护和系统优化工作中,从而减少生产线的停机时间,提高设备的整体运行效率。

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还是郑老师的课件好一些

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