先进控制系统应用与维护

先进控制系统应用与维护 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者: 作者: 出品人: 页数:473 译者: 出版时间:2010-5 价格:49.80元 装帧: isbn号码:9787508396859 丛书系列:
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  • 控制系统
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  • PLC
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具体描述

《先进控制系统应用与维护》主要介绍了系统辨识技术、软测量技术、先进控制算法和优化算法等理论与技术,这些技术与流程工业有着密切的联系。《先进控制系统应用与维护》内容具体包括小波变换用于数据处理,动态模型和稳态模型的建模技术:增广最小二乘法、多变量脉冲响应、子模型、子子模型、状态空间子空间辨识法和传递函数辨识法、主元分析法、主元回归、部分最小二乘法、神经元网络的原理、支持向量机及它们在软测量技术中的应用;统计过程质量控制、先进的模型PID控制、内模控制、IMC-PID控制、预测控制、模糊控制和遗传算法,以及粒子群和蚁群优化算法与LNJ优化算法和它们在工业现场在线优化控制中的应用。全书理论联系实际,具有较多流行先进控制软件在炼油、石化工业装置中的应用实例,并有先进控制系统的详细实施和维护方法,便于在流程行业的企业大力推广先进控制系统。

《先进控制系统应用与维护》可作为自动化、检测技术及计算机应用类专业师生的教学学习用书,也可供研究人员和工程技术人员参考。

机械设计与制造工艺基础 本书旨在为工程技术人员、机械设计与制造专业的学生提供一本全面、深入且实用的教材与参考书。它系统地阐述了现代机械设计理论的核心概念、关键计算方法以及先进的制造工艺技术,是连接理论知识与工程实践的桥梁。 第一部分:机械设计基础理论 本部分内容聚焦于机械零部件的可靠性设计与寿命预测,是理解复杂机械系统行为的基础。 第一章:工程材料的力学行为与选择 本章首先回顾了结构工程中最常用的金属材料(如钢、铝合金、钛合金)的微观结构与宏观力学性能之间的内在联系。重点分析了材料的弹性、塑性、蠕变、疲劳以及断裂韧性等关键参数。详细介绍了如何根据工作环境(温度、腐蚀性、载荷类型)进行科学的材料选择。特别增设了先进复合材料在轻量化结构中的应用案例分析,包括纤维增强聚合物(FRP)和金属基复合材料(MMC)的性能评估方法。 第二章:静力学与强度分析 本章深入探讨了复杂应力状态下的应力分析方法。从经典的莫尔圆理论出发,推导并应用了冯·米塞斯(Von Mises)和特雷斯卡(Tresca)屈服准则,以精确预测零部件在多轴应力下的失效点。详细讲解了薄壁结构、厚壁圆筒、旋转体等常见结构件的应力分布计算。本章还引入了有限元分析(FEA)的基本原理,强调了网格划分、边界条件施加和结果解释在现代工程分析中的重要性,并提供了数个经典算例的解析解与数值解对比。 第三章:机械零部件设计与优化(轴、联接与紧固件) 本章是机械设计实践的核心。详细介绍了轴系的设计准则,包括临界转速的计算、疲劳载荷下的许用应力确定,以及在冲击、振动载荷下的校核方法。在联接部分,对螺纹联接、键、销的受力分析进行了详尽阐述,特别是对高可靠性螺纹联接(如预紧力的计算与损失控制)给出了工程实践指导。对于静连接,如铆接和焊接,本章提供了不同焊缝形式下的强度计算规范和无损检测(NDT)的适用性分析。 第四章:运动机构的动力学与平稳性 本章侧重于机械运动的精确控制与优化。深入分析了平面连杆机构、凸轮机构的运动学(速度、加速度分析)和动力学特性(惯性力、反力矩的计算)。针对往复运动机构(如内燃机曲柄连杆机构),详细讨论了惯性力平衡技术,包括一级平衡和二级平衡的实现方法。此外,本章还介绍了机构振动分析的基础,包括自由振动与强迫振动的响应分析,为提高设备运行平稳性提供理论支撑。 第二部分:先进制造工艺技术 本部分内容从材料成形到精密加工,全面覆盖了现代制造技术链条的关键环节。 第五章:现代铸造技术与凝固理论 本章超越了传统的砂型铸造,重点介绍了精密铸造技术,如熔模铸造(失蜡法)和压力铸造。深入探讨了金属液的充型过程和凝固理论,特别是枝晶生长、孔隙形成与宏观偏析现象的控制策略。分析了不同铸造方法对铸件组织性能的影响,并介绍了现代铸造过程的模拟技术(CAE在铸造中的应用)。 第六章:塑性加工与成形原理 本章详细阐述了金属在室温和高温下的塑性变形规律。涵盖了锻造、轧制、深冲、挤压和旋压等主要工艺。着重分析了应变硬化、回复现象以及各成形过程中的应力状态。为实现复杂零件的批量化生产,本章提供了模具设计的基本原则和公差配合的控制要点,特别关注了冷挤压技术在提高尺寸精度方面的优势。 第七章:切削加工基础与刀具材料 本章是金属切削理论的基石。系统讲解了切削过程中的力学模型(Merchant模型及其改进)、摩擦与磨损机制。重点分析了不同切削参数(切削速度、进给量、背吃刀量)对切削力、表面完整性与刀具寿命的影响。深入对比了高速钢(HSS)、硬质合金、陶瓷和超硬材料(PCD/CBN)的性能差异及其在特定加工任务中的选择依据。 第八章:特种加工技术 面对传统机械加工难以实现的复杂几何形状和超硬材料,本章介绍了非接触式或微小接触式的特种加工方法。详细介绍了电火花加工(EDM)的机理、参数控制及在模具制造中的应用;激光加工(切割、熔覆)的能量密度控制与热影响区分析;以及超声波加工和电化学加工(ECM)的工艺窗口设定。重点讨论了如何通过工艺组合实现“一步到位”的精密制造。 第三部分:表面工程与质量控制 本部分关注于提升零部件的工作性能和可制造性验证。 第九章:机械零件的表面改性技术 零件的服役性能往往取决于其表面状态。本章系统介绍了提高零件耐磨、耐蚀、抗疲劳性能的表面处理技术。内容包括热处理工艺(渗碳、氮化、感应淬火)对表面硬度和残余应力的影响;物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)薄膜技术在减少摩擦系数中的应用;以及喷丸强化技术对表面残余压应力的引入机制。 第十章:几何量度与表面粗糙度评定 本章是确保制造精度和互换性的关键。详细讲解了现代测量学体系,包括误差理论与数据处理。系统阐述了常用的几何尺寸与形状公差(GD&T)标准,强调了建立功能基准的重要性。对于表面质量,深入分析了表面粗糙度参数(Ra, Rz, Rq)的物理意义,并介绍了轮廓仪、白光干涉仪等先进的表面形貌测量设备的操作与数据解释。 第十一章:可靠性工程导论与寿命预测 本章将设计与维护的理念整合。介绍了基于威布尔分布(Weibull Distribution)的寿命数据分析方法,用以评估随机失效的概率。讲解了累积损伤理论在预测交变载荷下疲劳寿命中的应用,包括Miner准则及其修正模型。此外,探讨了剩余寿命评估(RUL)的基本方法论,为设备预测性维护(PdM)提供技术基础。 本书内容结构严谨,从基础理论到先进工艺,强调了理论分析与工程实践的紧密结合,力求为读者构建一个扎实、全面的现代机械设计与制造知识体系。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书,我本来是抱着学习“先进控制系统”如何“应用”和“维护”的浓厚兴趣买下的。毕竟,在如今这个自动化和智能化日益深入的时代,掌握先进的控制技术,无论是对于个人职业发展,还是对于企业提升效率、降低成本,都显得尤为重要。我特别期待能从书中找到关于PID控制器的优化策略、模糊逻辑、神经网络等智能控制方法在实际工业场景中的具体应用案例,以及如何对这些复杂的系统进行故障诊断、性能监测和日常维护。例如,对于一些大型的生产线,如何通过先进控制系统实现更精细的产量预测和质量控制,在出现突发情况时,如何快速定位问题并采取有效的维修措施,这些都是我非常想深入了解的。然而,翻开书后,我惊讶地发现,书中关于“先进控制系统”的理论介绍非常简略,更多的是在讲述一些基础的自动化元件,比如PLC、变频器、传感器等的工作原理和接线方式。虽然这些知识对于初学者来说有一定价值,但对于已经有一定自动化基础,并且期望接触更前沿控制技术的读者来说,这部分内容显得过于浅显,并没有达到“先进”的标准。特别是关于一些高级控制算法,比如模型预测控制(MPC)、自适应控制等,书中几乎没有提及,更不用说如何在实际系统中实现和优化这些算法了。这让我感到有些失望,因为我原本期待的是一次深入的理论与实践的结合,而不是停留在一个比较基础的层面。

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我一直对“先进控制系统”在实际生产中的“应用”和“维护”充满好奇。我期待这本书能够提供一些实用的指导,让我了解如何将一些前沿的控制理论,如模型预测控制、强化学习控制等,成功地应用于复杂的工业流程中,并实现性能的显著提升。同时,我也非常关注“维护”部分,希望能从中学习到如何构建一个高效的维护体系,如何利用现代化的诊断工具和技术来保障系统的稳定运行,如何进行故障的快速定位和修复,以及如何进行预防性维护和预测性维护,以最大程度地减少生产中断。我希望书中能有详细的步骤和案例分析,能够帮助我理解这些概念并应用到实际工作中。然而,这本书的内容,更多的是在讲述一些非常基础的关于“系统”的理论,例如“系统”的组成部分,“系统”的输入输出模型,以及一些经典的控制理论,如PID控制器的基本原理。虽然这些基础知识是必要的,但它们与我期望的“先进”控制系统在“应用”和“维护”方面的内容,相去甚远。书中对复杂算法的介绍几乎没有,更不用说在实际应用中如何调试和维护这些算法的指导了。我感觉这本书更像是一本为初学者准备的入门读物,而对于想要深入了解先进控制技术的人来说,它提供的内容是远远不够的。

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收到这本书时,我的心情是既期待又有些忐忑。我希望通过阅读它,能够对“先进控制系统”的“应用”和“维护”有一个更全面的认知,特别是在面对日益复杂的工业自动化挑战时,能够找到有效的解决方案。我设想书中会包含一些关于如何设计和实现高性能控制策略的案例,比如如何利用仿真软件来验证控制算法,如何在实际系统中进行参数辨识和优化,以及在维护方面,如何建立一套完善的设备健康管理体系,如何利用数据分析来预测故障并提前介入。我甚至希望看到一些关于网络安全在控制系统中的应用和防护措施。然而,当我开始阅读时,我发现这本书的重点似乎放在了对“系统”的哲学思考和一些非常宽泛的定义上。它花了大量的篇幅去探讨“控制”本身的意义,以及“先进”的定义是如何随着时代演变的,这让我感觉更像是在阅读一本关于控制理论的哲学史,而不是一本实用的技术指南。书中对具体技术细节的描述非常少,例如,在实际应用中,应该如何权衡不同控制方法的优缺点?如何针对特定的工业过程选择合适的控制器?这些对于工程师来说至关重要的问题,书中并没有给出明确的答案。

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对于“先进控制系统”的“应用”与“维护”,我抱有极高的学习热情,尤其希望这本书能够详细介绍一些在化工、电力、航空航天等领域前沿控制技术的具体应用案例,以及如何针对这些系统进行高效的维护和故障排除。我期待书中能够涵盖诸如实时仿真、数字孪生在控制系统中的应用,以及如何利用大数据和人工智能技术来优化控制性能和预测性维护。例如,在航空领域,如何利用先进控制技术来提高飞机的燃油效率和安全性,以及在出现复杂故障时,如何进行快速的诊断和修复。然而,这本书的重点,似乎放在了对“系统”的“发展史”以及一些“哲学化”的讨论上。它花了很多的篇幅去回顾控制技术从早期发展到现在的历程,并且探讨了“控制”本身的定义和演变,这让我感觉阅读的更像是一本关于控制理论的“思想史”而非技术手册。书中对于实际操作的指导非常有限,例如,在实际应用中,如何搭建一个复杂的控制系统?当系统出现性能瓶颈时,应该从哪些方面入手进行优化?这些我渴望获得的信息,在书中几乎找不到。这本书更像是提供了一些“背景知识”,而缺乏对于“应用”和“维护”的“技术细节”和“实践指导”。

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坦白说,我买这本书的初衷,是想提升自己在“应用”和“维护”方面的实践能力。我尤其看重的是那些能够指导我解决实际工程问题的具体方法和技巧。比如,在处理一些复杂的自动化系统集成项目时,如何科学地设计控制流程,如何选择最适合的执行器和传感器,以及在系统上线后,如何进行有效的性能评估和参数调整,这些都是我急需学习的。同时,对于“维护”部分,我也期待能看到一些关于故障排除的系统性方法,例如如何通过日志分析、诊断工具来快速定位问题,以及一些预防性维护的策略,以减少非计划停机时间,保障生产的连续性。然而,这本书的内容,更多地侧重于对“系统”本身的历史沿革和一些宏观概念的介绍。它详细地阐述了早期自动化系统是如何诞生的,以及不同时期技术发展的脉络,甚至花了大量的篇幅去描述一些已经被淘汰的控制理论和硬件。虽然了解这些背景知识有一定的意义,但它并没有直接回应我在“应用”和“维护”方面的具体需求。书中对于实际操作的指导非常有限,例如,在进行系统升级时,应该注意哪些关键点?当遇到通信故障时,应该如何一步一步排查?这些我期待的“干货”内容,实在是少之又少。

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