可控磁悬浮转子系统

可控磁悬浮转子系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:科学出版社
作者:虞烈
出品人:
页数:313 页
译者:
出版时间:2003-9
价格:45.0
装帧:平装
isbn号码:9787030110428
丛书系列:
图书标签:
  • 磁悬浮
  • 转子系统
  • 可控磁悬浮
  • 电机工程
  • 机械工程
  • 控制工程
  • 振动分析
  • 电磁场
  • 自控系统
  • 精密仪器
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具体描述

对磁悬浮支承技术及其系统动力学的研究涉及机械工程、力学、电磁学、电气工程、电子学、控制工程和计算机科学等多种学科的交叉。本书围绕电磁轴承及系统动力学,就电磁场理论,电磁轴承的静、动态性能,相关经典及现代控制理论在电磁轴承中的应用,功率放大器,系统动力学及系统设计等主要内容作了较为全面的阐述。此外,还介绍了国内外在该领域对诸如非线性因素影响、不平衡补偿、冲击动力学、涡流损失以及系统实现等前沿问题的最

《精密驱动与控制》 本书聚焦于现代机械工程领域中至关重要的精密驱动与控制技术,旨在为读者提供系统、深入的理论知识和前沿的应用实践。全书内容涵盖了从基础理论到复杂系统的设计、分析与优化,力求构建一个清晰、严谨的知识体系,以应对日益增长的精密制造和自动化需求。 第一章 基础驱动原理与模型 本章将系统梳理各类基础驱动技术,包括但不限于电磁驱动、液压驱动、气动驱动等。我们将详细阐述不同驱动方式的工作原理,分析其动力学特性,并建立适用于不同工况的数学模型。重点将放在对电机驱动的深入剖析,从直流电机、交流电机到步进电机、伺服电机,介绍其结构、工作特性、电磁学理论基础以及常用的控制方法。此外,还将探讨驱动系统中常见的传动机构,如齿轮传动、丝杠传动、行星轮传动等,分析其传动比、效率、精度和动态响应,并结合具体实例讲解如何根据应用需求选择和设计合适的传动方案。 第二章 伺服控制系统设计 伺服控制系统是实现高精度运动控制的核心。本章将系统性地介绍伺服控制系统的构成要素、设计流程以及关键技术。我们将从 PID 控制理论出发,深入讲解比例、积分、微分环节的作用机理,分析其对系统稳定性和动态性能的影响,并介绍各种整定方法(如 Ziegler-Nichols 法、临界比例法等)。在此基础上,本章将进一步拓展到更先进的控制策略,如状态空间控制、模态控制、自适应控制、模糊控制和神经网络控制等。我们将详细阐述这些控制方法的数学原理、实现方式以及在不同应用场景下的优劣势。同时,本章还将深入探讨伺服驱动系统的响应速度、跟踪精度、抗扰能力等性能指标的评估方法,并介绍如何通过系统参数优化和控制器设计来提升整体性能。 第三章 传感器技术与数据采集 精确的测量是实现精密控制的前提。本章将全面介绍在精密驱动与控制系统中常用的各类传感器技术。我们将详细讲解编码器(增量式、绝对式)、旋转变压器、测速发电机、力传感器、位移传感器(LVDT、电容式、光学式)、加速度计、陀螺仪等的工作原理、技术指标和应用特点。针对不同类型的传感器,我们将深入分析其误差来源、标定方法以及抗干扰措施。此外,本章还将重点介绍数据采集系统(DAQ)的组成、工作流程以及关键技术,包括采样定理、量化误差、数字滤波等。我们将探讨如何根据具体的应用需求,选择合适的传感器和数据采集设备,并进行有效的集成与配置。 第四章 系统建模与仿真分析 对精密驱动与控制系统进行精确建模和仿真分析是进行系统设计、性能预测和故障诊断的重要手段。本章将介绍多种系统建模方法,包括基于物理原理的建模(如拉格朗日方程、牛顿-欧拉方程)、系统辨识建模以及混合建模方法。我们将详细讲解如何构建包含电机、传动机构、负载等组件的系统动力学模型,并分析模型参数的确定方法。在此基础上,本章将重点介绍常用的仿真软件(如 MATLAB/Simulink, ANSYS, COMSOL 等)在精密驱动与控制系统仿真中的应用。我们将通过具体案例展示如何利用这些软件进行系统的时域分析、频域分析、稳定性分析、参数优化和鲁棒性评估,从而为实际系统的设计与调试提供有力的支持。 第五章 工业应用与前沿技术 本章将结合工业实际应用,深入探讨精密驱动与控制技术在各个领域的应用案例,并展望未来的发展趋势。我们将重点分析精密机床、工业机器人、自动化生产线、航空航天设备、医疗器械等典型应用场景下的驱动与控制挑战,以及相应的解决方案。我们将详细介绍如何针对不同应用需求,设计和实现定制化的驱动与控制系统。此外,本章还将关注行业内的最新技术动态,例如: 智能驱动与预测性维护: 探讨如何利用机器学习和数据分析技术,实现驱动系统的智能诊断、性能预测和异常预警,从而提高系统的可靠性和运维效率。 柔性与协作驱动: 介绍新型柔性材料、软驱动器以及它们在机器人和可穿戴设备中的应用,以及如何实现人机之间的安全协作。 高频响应与精密定位: 探讨如何通过优化电机设计、控制器算法以及采用新型传感技术,实现更高频率的响应速度和更精密的定位精度。 集成化与微型化驱动: 介绍微机电系统(MEMS)驱动技术以及集成化驱动解决方案,为小型化、轻量化和高性能的应用提供可能。 绿色驱动与节能技术: 关注驱动系统的能效优化,介绍节能电机、高效传动以及能量回收等技术。 本书内容结构清晰,逻辑严谨,既有扎实的理论基础,又不乏丰富的实践指导。无论您是从事机械设计、自动化控制、机器人技术、嵌入式系统开发的工程师,还是相关的研究人员和高校学生,本书都将为您提供宝贵的参考和启发。通过深入学习本书内容,读者将能够全面掌握精密驱动与控制的核心技术,并能将所学知识有效地应用于实际工程项目,解决复杂的技术难题。

作者简介

目录信息

前言
第一章绪论
1.1引言关于机械电子学
1.2电磁轴承发展简史
1.3电磁轴承分类
1.4电磁轴承支承的高速转子动力学
参考文献
第二章电磁轴承中的磁场
2.1Maxwell方程
2.2边界条件
2.3直角坐标系中的微分方程
2.4非线性边值问题的等价变分问题
2.5电磁轴承中的磁场数值计算
2.6磁路计算
参考文献
第三章单自由度磁悬浮系统
3.1电磁轴承的作
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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偶然翻阅《可控磁悬浮转子系统》这本书,我被它所展现出的科学魅力深深吸引。我之前从事的是机械设计领域,对于电气和控制方面的知识接触不多,但这本书却用一种非常易于理解的方式,将复杂的电磁学、动力学和控制理论融为一体。书中对“电磁铁设计”的讲解,让我对如何产生精确的控制力有了直观的认识。作者详细介绍了不同形状的电磁铁的磁场分布特性,以及如何通过改变线圈匝数、电流大小来精确控制磁力。这一点对于实现转子的稳定悬浮至关重要。我特别喜欢书中关于“反馈控制回路”的剖析。它不仅仅是简单地介绍PID控制器,而是深入讲解了如何设计反馈回路,如何考虑传感器的延迟、放大器的带宽等因素对系统稳定性的影响。作者还提出了“状态空间设计”的方法,这是一种更高级、更灵活的控制策略,能够更好地处理多输入多输出的系统。这本书的案例分析也非常丰富,涵盖了从微型陀螺仪到大型工业设备的多种应用场景。这些生动的例子,让我能够更好地理解抽象的理论知识,并将其与实际工程联系起来。这本书的逻辑性非常强,层层递进,让读者在不知不觉中掌握了复杂的磁悬浮控制技术。

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《可控磁悬浮转子系统》这本书,简直是我近期阅读过的技术类书籍中最让我感到振奋的一本。我是一名自动化工程师,日常工作中经常会涉及到各种精密控制系统,而磁悬浮技术因其独特的优势,在高速、高精度领域有着广泛的应用前景。这本书的标题就非常吸引我,它不仅仅是关于“磁悬浮”,更是强调了“可控”二字,这正是我在实际工作中最为关注的焦点。书中对“控制器的设计与优化”部分的讲解,是我最喜欢的部分。作者并没有局限于传统的控制理论,而是深入探讨了如何根据转子系统的具体特性,设计出高性能、高鲁棒性的控制器。他详细介绍了如何进行系统的开环分析,如何选择合适的控制器结构,以及如何进行参数整定以达到最佳的控制效果。我特别喜欢书中关于“模型预测控制(MPC)”的应用分析,这种先进的控制策略在处理多变量、约束条件复杂的系统中展现出巨大的优势。书中通过具体的例子,演示了如何将MPC应用于磁悬浮转子系统,并取得了显著的控制性能提升。此外,书中还涉及到了“故障诊断与容错控制”的内容,这一点非常重要。在实际应用中,设备难免会出现各种故障,而具备故障诊断和容错能力的系统,才能保证其稳定运行和安全性。这本书对于工程师来说,不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,能够指导你如何从理论走向实践,如何解决在工程中遇到的实际问题。

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阅读《可控磁悬浮转子系统》这本书,让我体验到了一种前所未有的“知识冲击”。我是一名大学物理系的老师,对基础物理理论有着较深的理解,但对于如何在实际工程中应用这些理论,一直感到有些“力不从心”。这本书恰好弥补了我的这一不足。书中对“洛伦兹力”和“安培力”在磁悬浮系统中的作用进行了非常深入的分析。作者不仅仅是给出了公式,更是详细地讲解了这些力的产生机制,以及如何通过调整电磁场的分布来精确控制这些力的大小和方向。我特别欣赏书中对“磁路设计”的讲解。一个好的磁路设计,能够有效地提高磁场的强度和利用率,从而降低能耗,提高控制精度。作者通过大量的有限元分析结果,直观地展示了不同磁路结构对磁场分布的影响。这本书的数学推导严谨而清晰,但又不会过于枯燥,作者总是能在关键之处给出直观的解释。我感觉这本书的作者是一位真正将理论与实践完美结合的专家,他的讲解方式,让抽象的物理概念变得生动形象。这本书不仅让我对磁悬浮技术有了更深入的理解,也为我今后的教学提供了宝贵的素材。

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《可控磁悬浮转子系统》这本书,无疑是我近期阅读过的最具有启发性的技术书籍之一。作为一名对精密仪器设计有着浓厚兴趣的爱好者,我一直对磁悬浮技术的发展感到好奇。这本书以其系统性的讲解和深入的分析,满足了我对这一领域的探索欲望。书中对“转子动力学”的讲解,让我对高速旋转的转子系统有了更全面的认识。作者详细分析了转子的惯性矩、偏心质量、阻尼等因素对系统稳定性的影响,并介绍了如何通过优化转子设计来提高系统的性能。我尤其喜欢书中关于“模态分析”的部分。通过对转子系统模态的分析,可以有效地预测系统在不同频率下的响应,从而避免共振的发生,提高系统的可靠性。书中还介绍了如何利用“虚拟支撑”技术来增强系统的鲁棒性。这种先进的控制策略,能够有效地补偿外部干扰和系统参数的变化,从而实现更精确的悬浮控制。这本书的写作风格非常专业,但又充满了人文关怀。作者在讲解技术细节的同时,也穿插了一些关于磁悬浮技术发展历程的介绍,这让我对这一领域有了更深厚的历史感。

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《可控磁悬浮转子系统》这本书,绝对是我近期技术类阅读体验中的“黑马”。我是一名软件工程师,虽然对硬件系统有所了解,但对于电磁和精密机械的交叉领域,一直是我的知识盲区。然而,这本书以其清晰的结构和翔实的论述,成功地让我跨越了这一鸿沟。我尤其对书中关于“励磁电流的产生与控制”的章节印象深刻。作者详细介绍了如何利用PWM(脉冲宽度调制)技术来精确控制励磁电流的大小和频率,从而实现对磁悬浮力的精细调节。这一点对于实现转子的动态响应和稳定控制至关重要。书中还花了很大的篇幅来讲解“鲁棒控制”的设计。在实际的磁悬浮系统中,难免会存在各种外部干扰和系统参数的波动,而鲁棒控制正是为了应对这些不确定性而设计的。作者通过大量的仿真和实验数据,证明了鲁棒控制器在提高系统稳定性和抗干扰能力方面的优越性。我感觉这本书的作者是一位非常有经验的工程师,他对实际工程中可能遇到的问题有着深刻的理解,并且在书中提供了许多实用的解决方案。这本书不仅让我学到了新的知识,更启发了我如何将我的软件开发能力与硬件系统进行更紧密的结合。

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作为一名对前沿科技充满好奇心的读者,《可控磁悬浮转子系统》这本书,彻底颠覆了我对磁悬浮技术的固有认知。我之前对磁悬浮的理解,仅仅停留在“悬浮”这个层面,认为只要能让物体“飘起来”就足够了。但这本书让我明白,真正的核心在于“可控”。书中对于“系统辨识”的讲解,让我耳目一新。作者强调了在设计控制系统之前,准确地辨识系统的动态特性是多么重要。他介绍了多种系统辨识方法,并分析了它们在磁悬浮转子系统中的适用性。我尤其欣赏书中对“参数不确定性”的处理方式,在实际工程中,系统的参数往往不是精确已知的,能够有效地处理这种不确定性,是设计鲁棒控制系统的关键。书中还详细阐述了“自适应控制”的原理及其在磁悬浮转子系统中的应用。通过自适应控制,系统可以根据运行状态的变化,实时调整控制器参数,从而保持最佳的悬浮性能。这对于应对转子系统在不同转速、不同负载下的运行情况,具有非常重要的意义。我感觉这本书的作者是一位非常严谨的学者,他不仅对理论知识有深入的理解,更对工程实践有着深刻的洞察。书中提到的很多细节,比如“摩擦力模型”、“阻尼效应”等,都是在一般的教科书中难以见到的。这本书不仅拓宽了我的视野,更激发了我对这个领域的浓厚兴趣。

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刚拿到《可控磁悬浮转子系统》这本书时,我并没有抱太高的期望,毕竟这类技术性很强的书籍,很多时候都只是概念的堆砌,或者充斥着晦涩难懂的公式。然而,这本书却给了我一个巨大的惊喜。从目录的设计就可以看出作者的用心良苦,它并没有简单地将技术罗列出来,而是构建了一个完整的知识体系。我尤其赞赏书中对“动力学建模”的讲解,作者非常细致地分析了转子系统在磁悬浮状态下的受力情况、运动方程的推导,并考虑了各种干扰因素的影响,比如不平衡力、气动阻力等等。这些基础的建模工作,对于后续的控制系统设计至关重要。而书中最让我着迷的部分,则是关于“传感器技术”的介绍。在磁悬浮系统中,精确的位移和速度测量是实现稳定悬浮的关键。书中详细介绍了各种位移传感器、速度传感器的工作原理、精度、响应速度以及在实际应用中的选型注意事项。作者还特别强调了传感器噪声的处理和滤波方法,这对于提升系统的鲁棒性有着至关重要的作用。我是一名研究生,正在进行磁悬浮轴承的研究,这本书对我来说简直就是一场及时雨。书中提供的各种仿真模型和参数设置,可以直接用于我的研究,大大节省了我的时间。而且,作者在讲解过程中,并没有过度依赖现成的工具箱,而是鼓励读者自己去理解和实现算法,这种教学方式非常有助于培养独立思考和解决问题的能力。我还在书中看到了关于“轴承设计”和“材料选择”的内容,这对于全面理解一个磁悬浮转子系统是不可或缺的。这本书的深度和广度都超出了我的预期,让我对磁悬浮技术有了更深刻的认识。

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我是在一次偶然的机会看到这本《可控磁悬浮转子系统》的,当时正好在为我的一个项目寻找相关的技术资料,我之前也接触过一些关于磁悬浮技术的书籍,但总感觉不够深入,不够系统。这本《可控磁悬浮转子系统》恰好填补了我的这一需求。书的开篇就非常引人入胜,作者以一种非常清晰的逻辑,从磁悬浮的基本原理讲起,逐步深入到转子系统的具体应用。我尤其喜欢书中对不同类型磁悬浮方式的对比分析,比如永久磁铁悬浮、电磁悬浮、超导磁悬浮等等,每一种方式的优缺点、适用场景都讲解得非常到位。更让我惊喜的是,作者并没有止步于理论层面,而是花费了大量的篇幅来讲解实际的系统设计和控制策略。书中对PID控制、模糊控制、神经网络控制等多种控制算法在磁悬浮转子系统中的应用都做了详细的阐述,并且提供了大量的仿真和实验数据来验证这些方法的有效性。这对我来说简直是如获至宝,因为在实际工程中,理论知识的落地往往是最具挑战性的部分。这本书的书写风格也很独特,虽然是技术类书籍,但并没有枯燥乏味的堆砌公式,而是通过大量的图表、流程图和实例,将复杂的概念变得易于理解。而且,作者在讲解过程中,并没有回避技术难点,而是直接将其摆在读者面前,然后一步一步地指导读者如何去解决这些问题。这种“直面挑战”的态度,让我觉得非常受启发。我特别欣赏的是书中关于“容错控制”的部分,在高速旋转的转子系统中,任何一点小小的失误都可能导致灾难性的后果,而容错控制的研究,为系统的可靠性和安全性提供了重要的保障。这本书的出版,无疑是对磁悬浮转子技术领域的一大贡献,无论你是初学者还是资深工程师,都能从中获益匪浅。

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《可控磁悬浮转子系统》这本书,是我在一次技术交流会上被一位资深专家强烈推荐的。当时我还有些犹豫,因为我对电磁和控制领域的了解并不算深入。然而,阅读之后,我不得不承认,这本书的价值远超我的想象。书中对“位置反馈控制”的讲解,让我对如何实现精确的物体定位有了全新的认识。作者详细介绍了如何利用各种传感器来实时监测转子位置,并根据监测到的数据,调整电磁力的大小和方向,从而实现对转子的精确控制。我特别欣赏书中对“伺服系统”的设计和分析。在磁悬浮系统中,伺服系统是实现精确控制的核心,而这本书对伺服系统的各个组成部分,如驱动器、控制器、传感器等,都进行了非常详尽的讲解。作者还提出了“模糊逻辑控制”的应用,这是一种非常灵活的控制策略,能够有效地处理系统中的不确定性和非线性。我感觉这本书的作者是一位非常博学的学者,他对磁悬浮技术的理解,已经达到了出神入化的境界。这本书不仅让我学到了新的知识,更重要的是,它激发了我对这一领域的浓厚兴趣。

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我是一名工业自动化领域的工程师,经常需要面对各种复杂系统的设计与优化。《可控磁悬浮转子系统》这本书,为我提供了一个非常宝贵的参考。书中对“系统辨识与建模”的深入探讨,让我认识到准确的系统模型是实现高性能控制的基础。作者详细介绍了多种模型辨识方法,并分析了它们在磁悬浮转子系统中的优缺点。我尤其赞赏书中对“非线性辨识”的处理。在实际的磁悬浮系统中,很多非线性因素都会影响系统的性能,而能够准确地辨识和建模这些非线性特性,是实现精确控制的关键。书中还提供了许多关于“自抗扰控制(ADRC)”的应用案例。ADRC是一种非常有效的全变量控制方法,它能够同时处理内扰和外扰,并实现对系统状态的精确跟踪。我通过阅读这本书,不仅学到了新的控制理论和方法,更重要的是,我学会了如何将这些理论应用到实际的工程问题中。这本书的案例分析非常贴近实际,让我能够更好地理解抽象的理论知识,并将其与实际工程联系起来。

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