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出版者:机械工业出版社

作者:朱晓春 编

出品人:

页数:257

译者:

出版时间:2004-2

价格:29.50元

装帧:

isbn号码:9787111087885

丛书系列:

图书标签:

• 课本
• 数控技术
• 数控机床
• CNC
• 加工技术
• 机械制造
• 自动化
• 工业控制
• 编程
• 机电一体化
• 现代制造

《航天动力学基础与前沿》 内容简介 本书深入探讨了航天动力学的核心理论、分析方法以及当前领域内的最新研究进展。全书结构严谨，内容涵盖从经典轨道力学到先进的非线性动力学控制，旨在为航空航天工程领域的专业人士、研究人员和高年级学生提供一个全面且深入的学习资源。 第一部分：基础理论与轨道力学 本书伊始，首先系统回顾了经典力学在航天领域的应用基础。第二章详细阐述了牛顿万有引力定律在多体系统中的推广，重点讲解了二体问题在开普勒轨道下的精确解，包括椭圆、抛物线和双曲线轨道的几何特性与运动学描述。此处引入了轨道根数（如六根数）的定义及其在轨道传播中的应用，并对比了地心惯性坐标系与轨道平面坐标系之间的转换方法。 第三章则专注于摄动力学。我们详细分析了导致航天器轨道偏离理想开普勒运动的主要摄动源，包括地球非球形引力场（重点分析J2效应及其对轨道周期和升交点漂移的影响）、太阳和月球的引力摄动，以及大气阻力、光压等微小摄动力。本章引入了摄动方程的求解方法，如拉格朗日行星方程，并展示了如何利用数值积分技术预测长期轨道演化。 第二部分：飞行器姿态动力学与控制 姿态动力学是航天器自主运行的关键。第四章系统介绍了刚体运动的描述工具，包括欧拉角、四元数和旋转矢量，深入探讨了它们各自的优缺点及在数值计算中的奇异性问题。重点建立了刚体绕质心的运动微分方程——欧拉方程，并给出了在不同参考系下的具体形式。 第五章聚焦于姿态动力学的建模。本书详细推导了基于惯性测量单元（IMU）和磁力计等传感器数据的姿态确定算法，如扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在姿态估计中的应用。对于姿态控制，第六章深入分析了线性化姿态控制系统。基于线性化模型，设计了PID控制器、LQR（线性二次型调节器）以及最优状态反馈控制器，并探讨了这些控制器在面对外部力矩干扰和执行器饱和时的性能表现。 第三部分：轨道机动与任务规划 轨道机动是实现航天任务的关键技术。第七章全面覆盖了经典轨道转移方法，从霍曼转移轨道到复杂的低推力转移（如拉格朗日点转移）。针对高能转移，本书详细分析了双脉冲最优机动的设计原理，包括最小化特征速度增量 ($Delta V$) 的算法。 第八章转向推进系统与轨道控制的耦合。我们讨论了化学推进系统和电推进系统（如霍尔推力和离子推进器）的特性对任务轨迹设计的影响。对于电推进，本书引入了基于平均轨道根数（AORP）的长期轨迹优化方法，平衡了推力水平与燃油消耗效率。 第四部分：高级主题与前沿探索 本书的后半部分着眼于当代航天动力学面临的复杂问题和新兴技术。第九章专注于非线性动力学与混沌理论在航天器轨道设计中的应用。讨论了近地轨道中三体问题的周期解，特别是限制性三体问题（Lissajous轨道和Halo轨道）的构造方法，这些轨道对于部署空间站和深空探测器具有重要意义。 第十章探讨了复杂环境下的动力学挑战。详细分析了在月球和火星附近进行自主避撞（Conjunction Assessment）的动力学模型和实时决策算法。此外，还引入了空间碎片监测与减缓所需的轨道预测精度要求，以及利用微推进器进行精确编队飞行的相对动力学建模。 第十一章聚焦于最优控制与机器学习在航天动力学中的融合。介绍了基于微分平坦性理论的实时轨迹生成方法。同时，探讨了如何利用深度强化学习（DRL）训练出能够处理高度非线性、约束复杂任务的智能控制器，尤其是在行星着陆和自主对接场景下的应用潜力。 第十二章对未来的发展趋势进行了展望，包括星际探测任务的引力助推优化、低成本进入空间（Access to Space）所需的先进入轨技术，以及新型空间结构（如柔性航天器）的振动与控制耦合动力学问题。 目标读者 本书内容覆盖面广，理论深度适中偏深，尤其适合于从事卫星设计、轨道预测、任务分析和航天器控制系统的工程师，以及对复杂动力学系统建模感兴趣的研究生和博士生。通过系统学习，读者将能够掌握现代航天动力学分析的核心工具，并为解决未来航天工程中的复杂挑战奠定坚实的理论基础。

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我是在一个朋友的强烈推荐下接触到这本《数控技术》的。他告诉我，市面上很多关于数控的书都太侧重于软件操作，而忽略了背后的机械原理和信号处理。这本书恰恰弥补了这一空白。它的篇幅虽然不薄，但内容组织得极其严谨，逻辑链条非常完整。我特别关注了其中关于误差补偿和系统校准的部分，那块写得极其专业，涉及到了伺服系统的动态响应和反馈机制。看得出来，作者是一位经验非常丰富的工程师，对实际生产中的“疑难杂症”有着深刻的理解。书中对于如何进行预防性维护、如何诊断常见的伺服驱动故障，都有非常具体的操作指导。对于在生产一线工作了几年，想要提升自己理论水平的技术人员来说，这本书简直是一本实战手册，它教会的不仅是“怎么做”，更是“为什么这么做”。读完之后，我对数控系统的“黑匣子”有了更深层次的认识。

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这本书的作者显然对现代制造业的痛点有着深刻的洞察力。我最欣赏的是它对人机交互界面（HMI）设计在数控操作中的重要性进行了专门的讨论。在越来越智能化的今天，用户如何高效、安全地与复杂的数控系统互动，是非常关键的一环。书中对报警信息的分类、故障排查流程的标准化描述，极大地提高了我的应急处理能力。此外，它还对网络化制造和远程监控在数控领域中的应用进行了前瞻性的探讨，这让我看到了未来数控技术的发展方向。这本书的案例选择非常贴近工业实际，而不是停留在理论模型的仿真阶段，这一点非常难能可贵。总而言之，它不仅仅是一本教科书，更像是一位资深专家在耳边耐心指导，帮你把控数控技术的每一个关键环节，非常值得推荐给所有想在精密加工领域深耕的人。

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这本书给我的整体感觉是“厚重而实用”。我之前买过好几本关于CAD/CAM集成的书籍，但大多只是浅尝辄止地介绍软件功能。而这本《数控技术》，则将CAM生成路径背后的几何运算和机床实时控制的底层逻辑联系了起来。它用大量的篇幅讲解了插补算法，什么直线插补、圆弧插补，作者用图形化的方式展示了计算过程，这对于理解CNC运动控制的精确性来源至关重要。我尤其欣赏它对刀具路径优化策略的探讨，这直接关系到加工效率和零件表面质量。书中提到的一些关于高精度加工的特殊方法，比如“刚性攻丝”和“高频振动辅助加工”，这些都是我在其他教材中难以找到的深入讲解。这本书的内容跨度很大，从基础的坐标系建立到高级的系统诊断，构建了一个完整的知识体系，读起来很有成就感。

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说实话，我对技术类书籍的阅读体验通常比较枯燥，很多书都是干巴巴的术语堆砌，读起来非常费劲，但这本书的行文风格却让我眼前一亮。它在讲解核心概念时，总能巧妙地穿插一些行业内的“小窍门”和历史演变，让整个学习过程充满了趣味性。比如，它讲到早期的数控系统和现在主流的CNC系统之间的差异时，那种对技术进步的敬畏感油然而生。而且，作者在描述复杂的运动控制算法时，没有直接抛出枯燥的数学公式，而是用非常形象的比喻来解释背后的逻辑，比如将坐标系的转换比作空间中的视角切换，一下子就豁然开朗了。我特别喜欢它对不同材料加工特点的对比分析，这对于我日后参与实际项目设计至关重要，因为它告诉我，同样的程序放在不同的材料上，效果可能是天差地别的。这本书的深度和广度都拿捏得恰到好处，绝非那种只能应付考试的浅薄读物。

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哇，这本《数控技术》简直是工具书里的宝藏！我最近在学习机械制造基础的时候，遇到了很多关于数控编程和操作的难点，手头上的参考资料都显得有些零散和过时。直到我发现了这本书，真是如获至宝。它对数控机床的结构、工作原理的阐述非常详尽，即便是像我这样对G代码和M代码还比较陌生的初学者，也能通过书中的实例和图解，迅速建立起一个清晰的概念框架。最让我惊喜的是，它并没有停留在理论层面，而是深入讲解了刀具选择、切削参数的优化，以及如何处理复杂的曲面加工问题。那些案例分析，简直是手把手的教学，让我感觉自己仿佛就在车间里操作一样。特别是关于五轴联动加工的章节，写得深入浅出，对于理解现代精密加工的难点极有帮助。这本书的排版清晰，专业术语解释得也很到位，绝对是机电一体化和数控技术专业学生案头必备的工具书，不夸张地说，它帮我扫清了期末考试前的一大片知识盲区。

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