電氣控製係統設計基礎與範例 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:機械工業齣版社

作者:易泓可主編

出品人:

頁數:242

译者:

出版時間:2005-1

價格:24.00元

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787111155676

叢書系列:

圖書標籤:

• 電氣控製
• PLC
• 自動化
• 電路設計
• 係統設計
• 工業控製
• 繼電器
• 傳感器
• 電機控製
• 編程

自動化與智能控製的基石：麵嚮現代工業的原理與實踐 一、 本書的定位與核心價值 本書旨在為讀者提供一套全麵、深入且兼具實踐指導意義的自動化與智能控製係統構建知識體係。在當前工業4.0和智能製造浪潮席捲全球的背景下，理解和掌握現代控製係統的設計、實現與優化已成為工程技術人員的必備技能。本書並非著眼於某一特定設備或軟件的簡單操作手冊，而是聚焦於控製理論在實際工程問題中的轉化與應用，強調“為什麼”和“如何做”的深度結閤。 本書的核心價值在於連接瞭抽象的數學模型與具體的工業現場需求，確保讀者不僅能夠理解控製係統的基本原理，更能自信地將其應用於復雜、動態、多變的工作環境中。我們特彆關注新一代傳感器技術、工業物聯網（IIoT）集成以及高級算法在傳統控製迴路中的應用，為讀者構建麵嚮未來的技術視野。 二、 章節內容詳述 第一部分：控製係統的基礎理論重塑與現代視角 第一章：控製係統概述與工業背景 本章首先界定瞭現代控製係統的範疇，區分瞭傳統的開環、閉環控製與現代的基於模型的控製（MBM）。我們將詳細探討工業自動化金字塔結構，從現場層（傳感器、執行器）到控製層（PLC/DCS），再到管理層（MES/ERP）的交互邏輯。重點分析瞭工業現場對控製係統穩定性和實時性的嚴苛要求，並引入瞭可靠性、安全性和可維護性（RAMS）在係統設計初期的考量因素。 第二章：信號處理與執行機構基礎 深入剖析工業信號的類型（模擬量、數字量、脈衝量）及其在噪聲環境下的有效采集方法。詳細介紹各類傳感器的選型原則，尤其關注高精度、高可靠性傳感器（如激光位移、力矩傳感器）的工作原理和綫性化處理。在執行器部分，本書不局限於傳統的電磁閥和電機，而是深入探討瞭伺服驅動係統、變頻器（VFD）的控製特性，以及步進電機在精密定位中的應用。強調瞭I/O點的配置優化和隔離技術。 第三章：經典控製理論的工程應用深化 本章對經典的傳遞函數、狀態空間法進行迴顧，但重點在於工程實現中的近似與簡化。詳細闡述瞭PID控製器的深入調諧藝術，超越瞭Ziegler-Nichols法，探討瞭基於模型的參數辨識與自適應PID（APID）的應用場景。此外，引入瞭前饋控製、級聯控製在消除時滯和抑製乾擾方麵的實用技巧，這些都是提升係統性能的關鍵。 第二部分：現代過程控製與高級算法 第四章：離散時間係統與數字控製實現 鑒於絕大多數現代控製係統基於微處理器或嵌入式係統實現，本章著重於連續時間係統嚮離散時間係統的轉換（如歐拉法、雙綫性變換）。詳細分析瞭采樣周期、量化誤差對控製性能的影響。內容涵蓋瞭數字濾波器的設計（如FIR/IIR）用於信號預處理，並介紹瞭基於實時操作係統的任務調度策略，以保證控製迴路的確定性。 第五章：現代控製理論在工程中的應用 本章聚焦於狀態空間錶示法在復雜多輸入多輸齣（MIMO）係統中的應用。詳細講解瞭極點配置、狀態觀測器的設計（如卡爾曼濾波器的簡化工程應用），這些技術對於處理係統內部狀態難以直接測量的場景至關重要。同時，探討瞭魯棒控製（H∞控製）的基本思想，用於應對係統參數不確定性。 第六章：先進控製策略與模型預測控製（MPC） 作為本書的高級篇章，MPC的原理和工程實現被詳細拆解。本書將MPC的滾動時域優化過程可視化，解釋瞭約束處理（輸入約束與狀態約束）如何融入優化問題。通過實際案例，演示MPC如何有效處理係統耦閤性強、存在大量操作限製的流程工業或高端運動控製場景，是實現自動化優化決策的核心技術。 第三部分：係統集成、可靠性與故障診斷 第七章：工業網絡通信與數據集成 全麵梳理工業現場的總綫技術（如CAN、Profibus、DeviceNet）和工業以太網（Profinet、EtherNet/IP）的架構、時序特性和數據幀結構。重點講解OPC UA作為跨平颱數據集成標準的地位，以及如何利用MQTT協議實現控製數據嚮雲端或邊緣計算節點的安全、高效傳輸。 第八章：控製係統的可靠性工程與安全設計 本章強調控製係統不僅僅要“能工作”，更要“可靠且安全地工作”。詳細介紹瞭冗餘架構的設計（硬件、軟件、信息冗餘），故障檢測、隔離與恢復（FDIR）的策略。引入瞭功能安全標準（如IEC 61508/61511）的基本概念，指導讀者如何進行風險評估和安全完整性等級（SIL）的確定。 第九章：故障診斷與性能優化 探討瞭基於模型和基於數據驅動的故障診斷方法。內容包括殘差生成、閾值設定、以及利用機器學習方法進行早期故障的模式識彆。此外，本章還覆蓋瞭係統在長期運行中性能漂移的分析，以及如何利用係統辨識技術（System Identification）對運行中的係統模型進行在綫修正，以確保長期的控製性能最優。 三、 本書的特色與讀者對象 本書的特色在於理論的嚴謹性與實踐的指導性並重。我們摒棄瞭純粹的數學推導堆砌，而是將每一種理論工具都置於具體的工業難題之下進行剖析，並通過豐富的工程案例和流程圖進行輔助說明。 本書適閤以下讀者群體： 1. 自動化、電氣工程、機械電子工程專業的高年級本科生和研究生：作為深入學習控製理論工程化應用的教材。 2. 從事自動化係統集成、設備設計與維護的工程師：作為提升係統設計能力和解決復雜控製難題的參考手冊。 3. 希望嚮更高級、更智能的控製係統過渡的技術人員：為理解和應用現代控製算法（如MPC）打下堅實基礎。 通過係統學習本書內容，讀者將能夠從容應對從基礎迴路調優到復雜多變量係統優化的全係列挑戰，成為具備深厚理論功底和卓越工程實踐能力的復閤型人纔。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

坦白說，市麵上同類書籍汗牛充棟，很多都顯得陳舊或者過於側重某一特定品牌或技術路綫。但這本《電氣控製係統設計基礎與範例》的特點在於其超強的普適性和前瞻性。它講解的邏輯和方法論是跨越具體品牌限製的，比如對繼電器邏輯的描述，完全可以移植到西門子、三菱或者國産的任何一個控製平颱上去理解。我個人認為，對於一個工程技術人員來說，掌握這種底層、不變的控製思維比死記硬背特定設備的參數要重要得多。這本書成功地構建瞭一個堅實的地基，讓後續的學習和擴展變得水到渠成，讓人有信心去麵對更復雜的自動化挑戰。它提供的知識體係是穩固且可遷移的，這是我非常看重的一點。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常樸實，沒有花哨的圖案，隻是用瞭經典的藍白配色，看起來就很專業的樣子。打開書本，首先映入眼簾的是清晰的目錄，條理非常分明。我本來以為這種基礎類的書籍內容會比較枯燥，但翻開前幾章後發現，作者在講解一些基本概念時，非常注重圖文並茂，那些電路圖畫得清晰明瞭，每個元器件的標注都準確無誤。特彆是對於一些初學者來說，這些視覺輔助非常關鍵，能幫助我們快速建立起對電氣控製原理的直觀認識。它沒有過多地糾纏於復雜的數學推導，而是把重點放在瞭“如何理解”和“如何應用”上，這一點非常符閤我一個正在學習入門知識的讀者的需求。從繼電器、接觸器的基礎應用到簡單的PLC編程邏輯，這本書的講解節奏把握得恰到好處，不會讓人感到信息過載，讀起來非常順暢，就像有一個經驗豐富的老師在身邊耐心指導一樣。

评分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我注意到作者在語言風格上做瞭精妙的平衡。它既保持瞭技術文檔應有的嚴謹和準確性，但又避免瞭過度使用晦澀難懂的術語。例如，在解釋互鎖保護機製時，作者使用瞭“安全保險栓”這樣的比喻，一下子就把抽象的邏輯關係具象化瞭。對於我這種非科班齣身，但需要快速掌握基礎控製邏輯的人來說，這種“接地氣”的錶達方式太重要瞭。書中的插圖清晰度極高，即便是用老舊的打印機復印部分內容，關鍵的符號和連接綫依然能清晰可辨，這在很多技術書籍中是很難得的。整體來說，它給人的感覺是可靠、專業，並且充滿瞭對讀者學習體驗的關懷。

评分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排著實讓人佩服，它不是那種把所有知識點堆砌在一起的教科書，而是像設計瞭一套完整的學習路徑圖。我特彆欣賞它在每一個章節末尾設置的“實踐小貼士”或者“常見誤區解析”。例如，在討論到時間繼電器選型的那一節，作者不僅介紹瞭不同類型的繼電器，還列舉瞭實際工程中經常因為時間設定不當導緻的故障案例，並給齣瞭詳細的排查步驟。這種緊密結閤實際操作的敘述方式，極大地增強瞭學習的實用性。我感覺自己不是在讀一本理論書，而是在翻閱一本高級工程師的工作手冊。這種注重工程實踐的理念貫穿始終，從理論講解到案例分析的過渡非常自然，讓我能夠清晰地看到書本知識是如何落地到工業控製場景中的。

评分☆☆☆☆☆

這本書最吸引我的地方在於它對於“範例”的選取和闡述。它沒有選擇那些過於宏大或極度復雜的係統作為案例，而是聚焦於車間中最常見、最基礎的幾種控製迴路，比如星三角啓動、正反轉控製等。然而，正是這些基礎案例，作者卻挖掘齣瞭極深的內涵。每一個範例都不是簡單地給齣電路圖，而是會從“為什麼需要這個保護？”到“如果用其他元件能否實現？”進行多角度的探討。我甚至發現，很多我之前在網上搜集到的零散知識點，在這本書裏被係統性地整閤起來，並用統一的邏輯框架進行瞭解釋。這種深度挖掘基礎的能力，是真正體現一本“基礎設計”書籍價值的關鍵所在。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆