自动化专业实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业

作者:王军

出品人:

页数:214

译者:

出版时间:2007-8

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787118052688

丛书系列:

图书标签:

• 自动化
• 实验
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• 单片机
• 实践

好的，这是一本图书的简介，内容不涉及《自动化专业实验》这本书的任何信息： 书名：《星际航行的奥秘：从理论到实践的深度解析》 作者： 艾伦·哈德森 博士 出版社： 银河系星际探索学会 内容概要： 《星际航行的奥秘：从理论到实践的深度解析》是一部综合性的学术专著，旨在为深空探索的未来奠定理论和工程基础。本书并非一部简单的科幻小说集，而是集合了当代天体物理学、高级推进技术、空间环境适应性工程以及生命维持系统的尖端研究成果。全书共分为五大部分，逻辑严密，层层递进，全面覆盖了人类实现跨越光年距离航行的核心挑战与解决方案。 第一部分：超光速边界的理论探索 本部分深入探讨了当前已知物理学框架下对星际旅行的限制。首先，作者详细回顾了爱因斯坦的狭义相对论及其在接近光速时的能量需求问题。随后，重点转向了对曲速场理论（Alcubierre Drive）的数学建模与可行性分析。我们不仅复现了原始模型，更引入了负能量密度（Exotic Matter）所需的量化条件，并探讨了当前量子场论对这些条件的预测与限制。此外，书中还对虫洞理论（Wormholes）的拓扑结构稳定性进行了深入的数学论证，并分析了在实际操作中，如何利用高维几何学原理来规避宇宙射线对时空隧道的破坏。对引力波的精确测量如何反过来揭示时空结构中的“捷径”，是本章讨论的重点之一。 第二部分：下一代推进系统的工程实现 如果超光速旅行在当前技术下尚属遥远，那么接近光速的亚光速推进技术则是近期突破的关键。本书详尽介绍了四种核心推进概念的工程化挑战： 1. 反物质湮灭驱动（Antimatter Annihilation Propulsion）： 详细分析了如何安全、高效地生产和储存大量反氢或反质子。书中提供了高能粒子物理实验中积累的微观反应截面数据，并估算了维持一艘大型星际飞船所需的持续反物质喷射率。特别关注了磁场约束的稳定性和材料损耗问题。 2. 核聚变脉冲推进（Fusion Pulse Propulsion）： 侧重于惯性约束聚变（ICF）在星际航行中的应用。通过对“猎户座计划”的现代修正案的分析，本书提出了在实际星际尺度下，如何设计能够承受连续高能爆炸的外部结构，并讨论了脉冲定向辐射对目标星系的潜在环境影响评估。 3. 高能束流推进（Beamed Energy Propulsion）： 探讨了激光帆和微波帆系统的升级换代方案。我们计算了为实现0.1c的加速所需的地面或轨道基站的功率等级（以太瓦计），并设计了一套基于相位阵列的自适应光学系统，用以补偿在数光年距离上的光束发散问题。 4. 引力助推器与空间曲率效应（Gravity/Warp Field Modulators）： 这一部分是理论与工程的交汇点。虽然曲速驱动本身困难重重，但本书探索了如何利用局部空间质量的聚集效应（如通过高密度中子星或黑洞的引力梯度）来获得极高效率的引力弹弓效应，从而在不违反局部光速限制的前提下，实现极高的表观速度增益。 第三部分：深空环境下的辐射防护与材料科学 星际空间远非真空，高能宇宙射线、星际尘埃的相对论性撞击以及太阳/宿主恒星的剧烈活动是致命威胁。本章构建了一个多层防御模型： 辐射屏蔽优化： 对比了主动等离子体屏蔽（Plasma Shielding）和被动物质屏蔽（如硼化聚乙烯或液态甲烷）的效率-质量比。书中提供了一套基于蒙特卡洛模拟的深空辐射剂量计算模型，特别是对次级伽马射线的生成进行了精确估算。 相对论性撞击防御： 详细分析了微陨石撞击的物理效应。重点介绍了“Whipple盾”的改进设计，包括多层结构间的纳米结构缓冲层，以有效分散冲击波能量，避免飞船结构失效。 自修复与智能材料： 介绍了在极端温度梯度和高能粒子轰击下依然保持结构完整性的新型复合材料，包括自组装纳米机器人在材料损伤处的实时修复机制。 第四部分：闭环生命维持系统与星际生理学 长达数十甚至数百年的航行对宇航员的生理和心理是空前的考验。本书专注于构建一个完全自给自足的生态系统： 生物再生系统设计： 对比了藻类培养、气培农业和人工合成食物的能耗与效率。重点研究了氮循环、水循环的闭合度，目标是将泄漏率控制在百万分之一以下。 人工重力生成： 详细分析了旋转栖息舱（Rotating Habitats）的设计参数（半径、角速度），以确保船员在长期生活中骨密度和心血管系统的健康。书中包含了针对低重力环境下的微重力生物学效应的最新研究成果。 认知与心理健康： 探讨了长期幽闭环境下的社会动力学、时间感知扭曲（Time Dilation Sickness）的预防，以及利用虚拟现实环境进行认知维护的策略。 第五部分：导航、通讯与任务控制 在数千天文单位的距离上，传统的导航方法失效。本章提出了基于脉冲星时间基准的绝对导航系统（Pulsar-Based Absolute Navigation, PBAN）。 高精度脉冲星计时： 阐述了如何利用旋转中子星发出的规律脉冲信号，实时解算出飞船在银河系坐标系中的精确位置，精度要求达到百米级别。 超远距离量子通讯： 虽然受制于量子纠缠的非定域性，但本书论述了利用超强聚焦激光束进行时间编码的经典信息传输方案，以及对量子密钥分发在星际尺度下的可行性评估。 自主决策系统： 鉴于地月通讯的延迟，飞船必须具备高度自主性。本书构建了一个基于复杂深度强化学习的中央控制架构，用以处理突发事件，并在数光年外进行最优化的科学探索任务调度。 本书内容严谨，数据详实，是所有对未来深空探索抱有严肃研究态度的科学家、工程师和政策制定者的必备参考书。它不仅描绘了蓝图，更提供了实现这些宏伟目标的具体技术路径。

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这本书在理论深度和实验广度上的平衡把握得堪称教科书级别。它没有为了追求面面俱到而牺牲掉对核心概念的深入探讨，也没有因为偏重某一方面而显得片面。例如，在数字信号处理那一章，它不仅讲解了傅里叶变换的基本原理和计算方法，还花了不少篇幅讨论了离散化带来的误差分析，以及如何通过选择合适的采样率来优化实验结果。这种对“误差分析”的重视，是很多强调快速出成果的实验手册所缺乏的宝贵视角。它教会读者不仅仅是让实验“跑起来”，更重要的是理解“为什么会跑成这样”以及“如何让它跑得更好”。这种培养批判性思维和系统性质量控制意识的教学导向，对于培养未来能够独立负责复杂系统的工程师来说，是不可或缺的基石。这本书真正做到了授人以渔，而不是仅仅提供一张现成的鱼图。

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这本书的排版和装帧实在让人眼前一亮。封面设计简约大气，那种哑光的质感拿在手里非常舒服，不像有些教材摸起来硬邦邦的。内页的纸张厚度也恰到好处，即使用荧光笔划重点，也不会担心墨水洇透到下一页，这对于需要反复翻阅和标注的学习资料来说简直是福音。而且，它的字体选择和行间距处理得非常人性化，长时间阅读下来，眼睛的疲劳感明显减轻。特别是那些复杂的电路图和流程图，印刷得清晰锐利，即便是很细小的元件符号也能分辨得一清二楚，这在学习需要精确操作的实验项目时，是极其重要的基础保障。我尤其欣赏它在章节标题和重要概念部分的加粗和色彩区分处理，使得知识点的层级结构非常分明，即使是初次接触这方面内容的新手，也能很快抓住重点，建立起对整个知识体系的宏观认知。整体来看，这本书在物理形态上所体现出的专业性和对读者的关怀，已经超越了普通教材的水准，更像是一件精心打磨的工具书。

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翻开内页，我立刻被其内容的逻辑性和递进性所折服。它并非简单地罗列实验步骤，而是构建了一个非常清晰的学习路径。从最基础的传感器原理讲解，到逐步引入数据采集和初步的算法处理，每一步的衔接都显得水到渠成，没有那种生硬的跳跃感。作者似乎非常懂得读者的思维习惯，总是在介绍完一个核心概念后，紧接着就用一个贴近实际的微型案例来巩固理解。我特别注意到，书里对于“为什么”的解释比“怎么做”更加深入。比如，在讨论PID控制参数整定时，它详细阐述了不同参数组合对系统动态响应的实际物理意义，而不是只给出一个固定的公式了事。这种强调底层逻辑的教学方式，极大地培养了读者独立分析和解决问题的能力，而不是仅仅成为一个只会按照手册操作的“按钮按压者”。这种深入浅出的阐述，让原本晦涩的控制理论变得触手可及，极大地提升了学习的成就感。

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从语言风格上来说，这本书的叙述方式既保持了学术的严谨性，又充满了平易近人的引导性。它没有那种高高在上的学术腔调，读起来更像是经验丰富的工程师在手把手地带你入行。对于那些容易混淆的关键术语，作者总是会用括号或脚注的形式给出通俗易懂的解释，或者引用一个相关的现实生活中的例子来类比。例如，在解释异步通信中的“握手”机制时，作者用了一段描述两人约定见面的对话流程来辅助说明，瞬间将抽象的概念具象化了。此外，书中的排版也体现了这种友好性，关键公式和代码块都有清晰的隔离区，确保了视觉上的清晰度。最令我欣赏的一点是，它很少使用过于复杂的长难句，句子结构短小精悍，重点突出，这对于需要快速吸收信息的读者来说，阅读效率提升了不止一个档次。整体而言，它成功地在“专业”和“易懂”之间找到了一个完美的平衡点。

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这本书在案例的实用性和贴近工程实践方面做得极为出色。我发现它选取的大部分实验场景都与当前工业界正在使用的技术框架和主流硬件平台保持同步。比如，在涉及物联网（IoT）的部分，它没有使用过时的协议或平台，而是紧密结合了当前流行的边缘计算和云端协作模式。实验项目的设计也并非那种脱离实际的“玩具级”项目，而是能够看到未来工作场景的影子。例如，在机器人路径规划的实验中，它不仅要求我们实现基本的避障，还引入了环境建模和局部重规划的概念，这在很多同类教材中都是被忽略的进阶内容。更值得称赞的是，书中提供了一套非常详尽的配套资源链接，包括所需的库文件、仿真环境的配置指南，甚至是一些常见错误的代码示例和解决方案。这种全方位的支持，极大地减少了读者在环境搭建和调试过程中可能遇到的挫败感，真正实现了“教你如何从零开始构建一个可运行的系统”。

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