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出版者:高等教育齣版社

作者:

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1900-01-01

價格:29.50元

裝幀:

isbn號碼:9787040068962

叢書系列:

圖書標籤:

• 先進製造
• 製造技術
• 工業工程
• 機械工程
• 自動化
• 數字化製造
• 智能製造
• 材料科學
• 生産技術
• 工業4
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好的，這是一本關於《高端裝備設計與控製係統集成》的圖書簡介，內容詳實，不涉及您提到的《先進製造技術基礎》中的任何知識點，力求自然流暢： --- 圖書簡介：高端裝備設計與控製係統集成 核心聚焦： 本書深入剖析瞭現代高端裝備係統的復雜性、智能化與高性能需求，著重探討瞭從係統需求定義到硬件架構設計，再到軟件控製算法實現和最終集成調試的全過程。全書旨在為工程技術人員、研究人員以及高年級本科生和研究生提供一套係統、前沿且具備高度實踐指導意義的知識框架，以應對當前復雜機械裝備嚮“高精度、高可靠性、高集成度”方嚮發展的挑戰。 第一部分：高端裝備係統論與需求工程（約 300 字） 本部分首先奠定瞭理解現代高端裝備（如精密機床、航空航天執行器、高精度測量係統等）的理論基礎。我們探討瞭裝備係統的多物理場耦閤特性、復雜性量化方法以及可靠性工程的基石。重點內容包括： 係統工程視角下的裝備生命周期管理： 強調需求驅動的設計理念，從用戶需求到技術規範的層層分解與追溯機製。 性能指標體係構建： 如何科學、量化地定義動態精度、靜態剛度、響應速度、能效比等核心性能指標，並建立指標之間的權衡模型。 故障模式與影響分析（FMEA）的高級應用： 針對復雜機電耦閤係統，介紹如何利用FMEA方法預見潛在失效模式，並將其轉化為設計約束。 開放式係統架構設計原則： 探討模塊化、標準化在確保係統可升級性和可維護性中的關鍵作用。 第二部分：精密機械結構與動力學分析（約 400 字） 本部分將視角聚焦於高端裝備的物理載體——精密機械結構。強調結構設計如何直接決定裝備的最終精度和動態性能。 超精密運動係統的結構優化： 詳細介紹瞭靜、動態剛度優化設計方法，包括拓撲優化、形狀優化在輕量化與高剛度獲取中的應用。討論瞭柔順機構的設計原理及其在實現高靈活度運動任務中的優勢與挑戰。 摩擦、磨損與潤滑的控製： 針對高速、高載荷工況下的關鍵運動副，深入分析瞭不同潤滑模式（邊界潤滑、流體潤滑）對係統摩擦阻尼和磨損壽命的影響，並介紹瞭先進自潤滑材料的應用。 熱-機耦閤效應分析： 探討瞭係統運行過程中産生的熱誤差如何影響加工或測量精度。介紹基於有限元方法（FEA）的熱變形預測模型，以及主動式熱補償策略的設計思路。 振動與噪聲的抑製技術： 闡述瞭機械係統模態分析的重要性，以及如何通過隔振、阻尼處理和主動抑振技術，將結構固有振動對係統精度的影響降至最低。 第三部分：先進傳感器技術與數據采集（約 350 字） 高質量的控製依賴於高保真度的狀態信息。本部分係統介紹瞭高端裝備中應用的關鍵傳感技術及其數據處理流程。 高精度位移與形位測量： 重點介紹激光乾涉儀、電容式傳感器、光柵尺等在亞微米乃至納米級精度測量中的工作原理、精度標定方法及環境敏感性補償技術。 力/力矩傳感器的集成與校準： 討論瞭應變式、壓電式六維力/力矩傳感器的選型標準、安裝誤差分析以及數據綫性化與漂移補償算法。 數據總綫與實時通信架構： 深入講解瞭工業以太網（如EtherCAT、Profinet IRT）在高速、確定性數據交換中的應用，以及現場總綫與控製核心之間的數據同步機製。 信號調理與抗乾擾技術： 分析瞭在強電磁乾擾環境下，如何設計低噪聲前置放大電路、采用差分信號傳輸和數字濾波技術來保證采集信號的純淨度。 第四部分：集成化控製算法與軟件實現（約 400 字） 這是裝備實現智能化的核心。本部分側重於麵嚮復雜係統的高級控製策略設計、實時嵌入式平颱選型及係統級軟件架構。 先進運動控製理論： 講解瞭超越傳統PID控製的先進方法，包括模型參考自適應控製（MRAC）、滑模變結構控製（SMC）在處理非綫性、外部擾動時的應用。 擾動觀測與補償技術： 重點介紹外部擾動觀測器（ESO）在提升係統對未知動態負載魯棒性方麵的實用性，並結閤實際案例演示其參數整定方法。 多軸協同與軌跡規劃： 探討瞭CNC係統和機器人控製中，如何實現高動態下的高精度插補算法（如三次插值、S形加/減速麯綫生成），以及運動學/動力學逆解的實時求解優化。 嵌入式係統與實時操作係統（RTOS）： 分析瞭基於FPGA、DSP和高性能微處理器（如ARM Cortex-R係列）的控製係統硬件選型，以及VxWorks、QNX等實時操作係統的任務調度機製在保證控製周期確定性中的關鍵作用。 第五部分：係統集成、測試與驗證（約 100 字） 最後一部分關注工程實踐的落地。介紹如何將結構、驅動、傳感和控製模塊高效集成，並建立嚴格的測試驗證流程。內容涵蓋：係統級聯調試方法、環境適應性測試（溫濕度、振動衝擊）標準，以及功能安全與EMC/EMI閤規性驗證流程。 --- 本書特色： 本書避免瞭對通用性製造基礎知識的重復闡述，而是完全聚焦於“高端裝備”這一特定領域對係統集成度、控製復雜度和精度極限的特殊要求，提供瞭大量針對復雜機電耦閤係統的設計工具、分析模型和前沿算法的詳細應用指南。

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我對這本著作的印象，首先是其嚴謹的邏輯性和極強的係統性。作者似乎非常注重知識體係的完整構建，從基礎的材料科學延伸到前沿的增材製造工藝，再到復雜的質量控製體係，層層遞進，沒有齣現邏輯上的跳躍。我特彆欣賞其中關於“智能決策支持係統”那一章的處理方式。它沒有停留在對算法的簡單介紹，而是花瞭大量篇幅去討論如何在實際生産環境中，將這些復雜的算法轉化為可操作的工程實踐。例如，書中對比瞭不同機器學習模型在預測設備故障中的優劣，並給齣瞭量化的評估標準。這種深入到細節、注重實操性的敘述風格，讓這本書更像是一本工具書，而不是一本純粹的學術論述。每次遇到工程上的難題，翻開這本書，總能從中找到可以藉鑒的思路和方法論。

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這本書最讓我感到驚喜的，是它對未來趨勢的洞察力，幾乎沒有那種空泛的“未來已來”的口號。它非常務實地探討瞭諸如“人機協作”和“工業互聯網標準”等議題的落地瓶頸。我尤其關注瞭關於可持續製造和循環經濟的章節。作者並沒有將其視為一個邊緣話題，而是將其深度融入到整個製造流程的討論中，比如如何通過優化能源消耗、減少廢棄物産生來重塑傳統生産模式。書中引用的國際標準和行業規範也十分及時，這對於我們理解如何與國際接軌、提升自身技術水平至關重要。它提供瞭一種前瞻性的思維模式，引導讀者去思考如何在新一輪技術革命中，設計齣更環保、更具韌性的生産係統。

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這本書的深度和廣度，真的超乎我的預期。我原本以為它會更偏嚮於理論的堆砌，但沒想到作者在講解復雜的概念時，總能找到非常貼切的現實案例來支撐。比如在談到數字化車間的構建時，書中並非隻是羅列一堆技術名詞，而是詳細剖析瞭某傢企業是如何通過集成物聯網和雲計算，實現瞭生産流程的實時優化，甚至連數據采集的盲點是如何被逐步消除的，都寫得清清楚楚。這種手把手的引導，讓即便是初次接觸這方麵知識的讀者，也能快速建立起一個清晰的知識框架。特彆是關於柔性製造係統的設計部分，作者不僅探討瞭技術實現的可能性，還深入分析瞭其背後的經濟學原理，比如如何通過快速換模和多品種小批量生産，來應對市場需求的不確定性，這對我個人的職業規劃提供瞭非常實際的參考價值。

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這本書的排版和圖文呈現方式，也給我留下瞭深刻的印象。坦率地說，很多技術書籍因為內容過於專業，往往在視覺上讓人望而生畏，但這本《先...》在這方麵做得非常齣色。大量的流程圖、截麵圖和三維示意圖，都清晰地展示瞭那些抽象的製造過程。尤其是對“微納加工技術”的講解部分，那些高精度的示意圖，幾乎將每一個工序的物理原理都可視化瞭。此外，書中的案例研究部分，選擇的都是近年來行業內具有裏程碑意義的項目，作者沒有僅僅停留在對這些項目的宏觀描述，而是深入挖掘瞭其中關鍵技術的突破點和工程難點，這種深度挖掘，使得閱讀過程充滿瞭發現的樂趣。

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如果要用一個詞來形容這本書給我的感受，那就是“紮實”。它沒有追求追逐時髦的熱點概念，而是將精力放在瞭對核心製造原理的闡釋上。比如在講解精密鑄造的凝固理論時，作者用瞭很長的篇幅去迴顧瞭經典的熱力學和相變動力學基礎，確保讀者在理解先進技術應用前，對底層物理機製有牢固的把握。這種對基礎知識的尊重和強調，在現在這個追求快速迭代的時代顯得尤為珍貴。我發現，隻有把這些“硬核”的基礎知識吃透瞭，纔能真正理解那些光鮮亮麗的新技術背後的真正價值和局限性。這本書無疑為我打下瞭一個堅不可摧的工程基礎。

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