电工与电子技术实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:李伟鹏

出品人:

页数:282

译者:

出版时间:2012-1

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787030102614

丛书系列:

图书标签:

• 电工实验
• 电子技术实验
• 电路基础
• 实验教程
• 高等教育
• 理工科
• 实践教学
• 电工学
• 电子技术
• 技能培训

《电气控制与自动化系统设计》 本书旨在为读者构建一个全面、深入的电气控制与自动化系统设计知识体系。内容涵盖了从基础理论到实际应用的全过程，旨在培养读者独立分析问题、解决问题以及进行系统设计的能力。 第一部分：电气控制基础理论与元件 本部分将从最基础的电气原理入手，为读者打下坚实的理论基础。 电气基本概念回顾： 深入讲解电流、电压、电阻、功率、电能等基本概念，并阐述它们在实际电气系统中的意义。 电磁感应与电动机原理： 详细解析电磁感应定律，并以此为基础，深入剖析直流电机和交流电机的基本工作原理、结构特点、分类及主要技术参数。着重讲解电动机的启动、调速和制动原理。 常用低压电气元件详解： 全面介绍各种低压电气元件的性能、工作原理、选型依据及应用方法。涵盖接触器、继电器（包括热继电器、中间继电器、时间继电器）、断路器、熔断器、按钮、行程开关、限位开关、传感器（如接近开关、光电开关、编码器、温度传感器、压力传感器等）以及变频器、伺服驱动器等核心元件。每种元件都将配以清晰的图示和实际案例说明。 电路的保护与安全： 重点阐述电气系统的保护措施，包括过载保护、短路保护、欠压保护、过压保护、漏电保护等。强调电气安全规范和接地的重要性，指导读者如何设计安全可靠的电气系统。 第二部分：PLC（可编程逻辑控制器）及其应用 本部分将聚焦于现代工业自动化核心——PLC，教授读者如何利用PLC实现各种控制任务。 PLC基础知识： 介绍PLC的硬件组成、基本工作原理（扫描原理）、指令系统、编程语言（梯形图、指令表、功能块图、结构化文本）以及PLC的分类与选型。 PLC编程与指令详解： 详细讲解PLC常用的基本指令（如位逻辑指令、定时器指令、计数器指令、数据传送指令、比较指令、算术运算指令等）和功能指令，并通过大量的实例演示如何运用这些指令编写程序。 PLC应用案例分析： 深入剖析各种典型的工业自动化控制场景，如电机启停控制、流水线控制、温度控制、液位控制、压力控制、往复运动控制、伺服电机控制等。演示如何根据具体需求，设计PLC控制方案并编写相应的程序。 PLC的通信与组网： 介绍PLC与其他设备（如HMI、上位机、其他PLC）之间的通信方式，如RS232/RS485串行通信、以太网通信等。讲解常见的工业现场总线技术，如Profibus、Profinet、CC-Link等，以及如何实现PLC的网络化集成。 HMI（人机界面）设计与集成： 讲解HMI在自动化系统中的作用，介绍HMI的基本组成、画面设计原则，以及如何将HMI与PLC进行数据交互，实现人机监控与操作。 第三部分：自动化系统设计与集成 本部分将提升读者的系统设计能力，将前面学到的理论知识和PLC应用技能融会贯通。 自动化系统设计流程： 详细阐述一个完整的自动化系统从需求分析、方案设计、硬件选型、软件编程、调试到最终交付的各个环节和步骤。 控制系统架构设计： 讲解不同类型的控制系统架构，如集中控制、分散控制、分布式控制系统（DCS）等，并分析其优缺点及适用场景。 电气图纸的绘制与识读： 教授读者如何规范地绘制和准确地识读电气原理图、电气安装图、接线图等，这是进行系统设计和故障排查的基础。 变频器与伺服系统应用： 深入讲解变频器在交流电机调速控制中的原理、功能、选型与参数设置，以及伺服系统在精密运动控制中的应用，包括伺服电机、伺服驱动器、编码器等组成部分及控制方式。 系统集成与调试： 强调实际工程中的系统集成技巧，以及如何进行系统调试、故障诊断与排除。介绍常用的调试工具和方法。 智能制造与工业物联网（IoT）前沿： 简要介绍智能制造、工业4.0的概念，以及工业物联网在电气控制与自动化系统中的应用前景，例如数据采集、远程监控、预测性维护等。 本书特点： 理论与实践相结合： 每一章节的理论讲解都紧密结合实际工程应用，配以大量的图例、表格和案例分析，帮助读者理解抽象概念。 循序渐进，易于掌握： 内容结构清晰，从基础到高级，层层递进，适合初学者入门，也能为有一定基础的读者提供深入的学习。 注重设计能力培养： 不仅传授知识，更强调培养读者的系统分析、方案设计和解决工程实际问题的能力。 紧跟行业发展趋势： 涵盖了PLC、HMI、变频器、伺服系统等当前主流的自动化技术，并展望了智能制造和工业物联网的发展。 通过学习本书，读者将能够熟练掌握电气控制与自动化系统的设计、编程、调试和应用，为从事相关领域的工作奠定坚实的基础。

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从一个希望通过自学掌握基础技能的角度来看，这本书最大的优势在于其极其详尽的实验指导部分。它不像有些教材那样，只是简单地罗列实验目标和步骤，而是将每一个实验都设计成了一个小型的项目，包含了预习思考题、仪器设备要求、详细的安全注意事项、关键数据点的测量与记录规范，甚至还附带了可能出现的常见故障分析与排除指南。这种“保姆式”的教学设计，极大地降低了独立学习者在动手操作中因经验不足而产生的挫败感。我特别欣赏它对于误差分析的重视程度，书中明确区分了系统误差和随机误差的来源，并提供了几种常用的统计学方法来量化实验结果的可靠性，这对于培养严谨的科学态度至关重要。如果能在附录中提供一些常用的仿真软件（如LTspice或Multisim）的模型库或脚本示例，让读者可以在不接触实体元件的情况下先行验证设计，那将是锦上添花的完美补充，使学习过程更加灵活高效。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了一种低饱和度的深蓝搭配哑光质感，中央的图形元素抽象而富有科技感，仿佛在暗示着深奥的原理中蕴含的无限可能。内页的纸张选择了偏米黄的护眼纸，这种细微的关怀在长时间阅读和查阅时显得尤为重要，减少了电子屏幕带来的视觉疲劳。排版上，作者显然是下了不少功夫的，主次分明的字体运用使得技术名词和核心概念得到了很好的突出，而且大量的公式和电路图的绘制清晰度极高，即便是复杂的拓扑结构，也能一目了然。特别值得称赞的是，很多关键步骤的图解旁都有细致的注释，这种图文并茂的处理方式，极大地降低了初学者对抽象理论的畏惧感。遗憾的是，如果能增加一些历史背景的拓展阅读材料，比如某个重要元件的发明历程或者某个基础理论的提出者的小故事，我想这本书的知识厚度会更上一层楼，让读者在学习技术的同时，也能感受到科学探索的魅力和人文温度。总的来说，从物理接触的层面来看，这是一本用心制作的教材，阅读体验是顶级的。

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我对这本读物的第一印象是它的叙事逻辑极其严谨，它不像传统教科书那样堆砌孤立的知识点，而是构建了一个清晰的学习路径图。开篇部分并没有急于深入复杂的半导体物理，而是从最基础的电学定律——欧姆定律和基尔霍夫定律的实际应用场景切入，用生活化的例子去解释这些看似枯燥的公式是如何支配我们日常接触到的电器设备的。这种“由浅入深，由表及里”的编排方式，成功地为后续更深层次的学习打下了坚实的认知基础。尤其是在讲解磁场与电场相互作用时，作者巧妙地引入了历史上的经典实验设计，让读者仿佛置身于那个发现真理的时刻，极大地激发了学习的主动性和探索欲。不过，在涉及到一些前沿的微电子封装技术和新型材料的介绍时，篇幅略显不足，感觉像是蜻蜓点水，如果能有独立的章节专门探讨这些新兴领域，无疑会使这本书的实用价值和前瞻性更上一层楼，满足那些希望了解行业最新动态的进阶读者的需求。

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这本书在知识的深度和广度上找到了一个微妙的平衡点，它既没有沦为一本纯粹的理论“天书”，也没有退化成一本只有操作步骤的“工具手册”。它最令人称道的地方，在于它对“为什么”的深度挖掘。例如，在解析运算放大器的负反馈结构时，作者并未止步于给出“增益”的计算公式，而是深入剖析了引入反馈机制后，电路的输入阻抗和输出阻抗是如何发生质变的，以及这种变化对实际信号处理能力带来的巨大提升。这种追本溯源的讲解方式，使得读者不仅学会了“如何做”，更理解了“为何如此做”。然而，我发现书中对现代数字信号处理（DSP）与模拟电路接口部分的关联性描述稍显生硬，两者的衔接过渡不够平滑，使得读者在从连续时间系统过渡到离散时间系统的思维转换时，容易产生断裂感。如果能在该部分增加更多的案例研究，例如一个完整的信号采集与处理系统的框图分析，想必会使理论的实践性得到更有效的提升。

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这本书的语言风格是内敛而富有逻辑性的，它避免了过多花哨的修饰语，力求用最精确的术语来描述物理现象。行文节奏稳定，没有出现突然加快或放慢的情况，非常适合需要高度专注力的技术学习。我注意到作者在处理一些高阶概念时，采取了“先给出概念框架，再逐步填充细节”的策略，这使得宏观认知与微观理解能够同步发展，避免了初学者陷入“只见树木不见森林”的困境。然而，对于非英语母语的学习者而言，书中某些非常专业的缩写词（Acronyms）首次出现时，如果没有立即进行全称标注，可能会造成初期的理解障碍。尽管全书的检索系统（索引部分）做得相当不错，但如果能在每章的末尾设置一个“关键术语速查表”，对那些需要在短时间内回顾核心概念的读者来说，将提供巨大的便利。总体而言，这是一部结构合理、内容扎实，且在教学设计上颇具匠心的专业读物，是系统学习该领域基础知识的可靠伙伴。

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