自动控制元件 史震,张鹏,巩冰著 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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史震，张鹏，巩冰著 著

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• 自动控制
• 控制元件
• 电气控制
• 传感器
• 执行器
• 工业自动化
• 电路分析
• 史震
• 张鹏
• 巩冰

店铺： 典则俊雅图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118085631

商品编码：29796431809

包装：平装

出版时间：2013-02-01

图书基本信息,请以下列介绍为准
书名	自动控制元件
作者	史震,张鹏,巩冰著
定价	36.00元
ISBN号	9787118085631
出版社	防工业出版社
出版日期	2013-02-01
版次	1

其他参考信息（以实物为准）
装帧：平装	开本：16开	重量：0.4
版次：1	字数：	页码：

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目录

内容提要

史震、张鹏、巩冰编写的这本《自动控制元件》共分10章，涉及多个系列控制电机的工作原理、电磁 关系、工作特性、性能指标及型号参数等内容，包括直流伺服电动机、直流测速发电机、步进电机、旋转变压 器、自整角机、交流伺服电动机、无刷直流电动机、开关磁阻电机、超声波电机和直线 电机等。 《自动控制元件》可作为普通高等院校自动化专业、测控技术与仪器专业、电气工程及其自动化专业、探测制导与控制技术专业本科生教材，也可 以作为相关专业高职高专教材，还可作为有关技术人员的参考用书。

编辑推荐

史震、张鹏、巩冰编写的这本《自动控制元件》是普通高等院校“十二五”规划教材。教材共分10章，内容包括：直流伺服电动机、直流测速发电机、步进电机、旋转变压器、自整角机、交流伺服电动机、无刷直流电动机、开关磁阻电机、超声波电机和直线电机等。反映了现代控制电机技术的发展状况，便于读者了解新型控制电机的特性及应用。

作者介绍

序言

《现代电力电子技术与应用》 内容简介： 《现代电力电子技术与应用》一书，深入剖析了当前电力电子技术领域的核心概念、关键技术及其在各个行业中的广泛应用。本书旨在为工程师、研究人员以及对电力电子技术感兴趣的读者提供一个全面、系统且富有洞察力的参考。全书共分为十六章，涵盖了从基础理论到前沿发展的各个方面，逻辑严谨，内容翔实。 第一部分：基础理论与关键元件 本书的开篇，首先回顾并巩固了电力电子技术赖以生存的电气工程基础。第一章《电气工程基础回顾》，重点梳理了电路分析的基本原理，包括基尔霍夫定律、戴维南定理、诺顿定理等，以及稳态和暂态分析方法，为理解后续电力电子电路的工作特性打下坚实基础。同时，对电磁场的基本概念、磁路和电路的类比等进行了简要阐述，帮助读者理解电感、变压器等关键元件的工作原理。 第二章《功率半导体器件》，是电力电子技术的基石。本章详尽介绍了各类功率半导体器件的结构、工作原理、特性曲线以及主要的性能指标。从传统的二极管、晶闸管（SCR）及其衍生物（如TRIAC、GTO）的触发、导通和关断机制，到现代电力电子的主力——功率MOSFET（NMOS、PMOS）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的开关特性、损耗模型和驱动要求，都进行了深入的讲解。此外，书中还对碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）等新型宽禁带半导体材料在电力电子器件中的应用前景和优势进行了展望，强调了其在提高效率、减小体积和提升工作温度方面的潜力。 第三章《电力电子变换器拓扑结构》，聚焦于各种基本的DC-DC、DC-AC、AC-DC和AC-AC变换器的基本结构和工作原理。在DC-DC变换器部分，详细阐述了升压（Boost）、降压（Buck）、升降压（Buck-Boost）、Cuk、SEPIC、Zeta以及多相交错（Interleaved）等拓扑的特点、优缺点、电流应力、电压应力以及典型工作模式。在DC-AC变换器（逆变器）方面，涵盖了单相半桥、全桥，三相桥式（SPWM、SVPWM控制）逆变器，以及多电平逆变器（如NPC、FC、T-type）的结构与控制策略。AC-DC变换器（整流器）部分，则介绍了半波、全波、桥式整流，以及带滤波器和有源功率因数校正（APFC）的整流器。AC-AC变换器（变流器）则重点介绍了开关型变压器（AC-AC直接变换）、斩波器（AC-DC-AC）等。 第四章《电力电子变换器的控制技术》，是实现电力电子系统高性能运行的关键。本章系统介绍了各种控制策略，包括传统的电压模式控制、电流模式控制（电压外环、电流内环），以及更先进的数字控制技术。重点讲解了脉冲宽度调制（PWM）技术，包括SPWM（正弦脉宽调制）、APWM（任意脉宽调制）等，并介绍了其在不同变换器中的应用。此外，还探讨了高级控制算法，如滑模控制、模糊控制、神经网络控制等在提高变换器动态响应、鲁棒性和效率方面的应用。对于微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）在现代电力电子控制中的作用也进行了阐述。 第二部分：先进技术与应用领域 在掌握了基础理论和关键技术后，本书将视角拓展到电力电子技术在各个领域的深化应用和前沿发展。 第五章《开关电源的设计与分析》，深入探讨了现代开关电源（SMPS）的设计要点。涵盖了各种拓扑结构的SMPS（如反激、正激、半桥、全桥、LLC谐振等）的设计流程，包括变压器设计、电感设计、电容选择、EMI滤波设计以及可靠性设计。重点介绍了高频化、高效率、高功率密度开关电源的设计理念和技术挑战。 第六章《电机驱动与调速技术》，是电力电子技术最广泛的应用领域之一。本章详细讲解了永磁同步电机（PMSM）、感应电机（IM）、无刷直流电机（BLDC）等主流电机类型的驱动方法。深入分析了矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）和直接转矩控制（Direct Torque Control, DTC）等先进控制策略，以及其在提高电机性能、效率和动态响应方面的作用。同时，介绍了变频器（VFD）的基本构成和控制原理，以及在工业自动化、电动汽车等领域的应用。 第七章《新能源发电系统中的电力电子技术》，聚焦于太阳能光伏（PV）发电和风力发电系统。在光伏领域，详细介绍了光伏阵列的特性、MPPT（最大功率点跟踪）技术（如扰动观察法、电导增量法）的原理与实现，以及光伏并网逆变器的拓扑结构、控制策略和电网适应性要求。在风力发电领域，阐述了不同类型风力发电机（如直驱永磁发电机、双馈感应发电机）的特点，以及变流器在风力发电系统中的作用，包括功率传输、电网支撑和故障穿越等。 第八章《电动汽车与储能系统中的电力电子技术》，是当前热门的研究方向。本章详细介绍了电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）的动力总成架构，包括DC-DC变换器（用于车载低压系统）、DC-AC逆变器（用于驱动电机）以及DC-DC或DC-AC变换器（用于电池管理系统和充电）。重点讨论了电池充电技术（包括慢充、快充、无线充电）、能量回收（再生制动）技术以及电池管理系统（BMS）中电力电子的应用。此外，还深入探讨了电网侧储能系统（如锂离子电池储能、飞轮储能）的电力电子接口技术，以及其在电网稳定、调峰调频等方面的作用。 第九章《高压直流输电（HVDC）技术》，介绍了电力电子技术在远距离、大容量电力传输中的重要作用。本章详细阐述了HVDC的几种主要技术，包括传统的基于晶闸管的线变位换相（LCC-HVDC）和现代的基于电压源换流器（VSC-HVDC）。深入分析了VSC-HVDC在柔性互联、电网支撑和故障隔离等方面的优势，以及其在跨海输电、远距离陆地输电和直流电网建设中的应用。 第十章《电力电子变压器（PET）与多端口变换器》，是面向未来的电力电子技术。本章介绍了电力电子变压器（PET）的概念、结构和工作原理，以及其在实现隔离、电压变换、功率控制和电能路由等方面的潜力。深入探讨了多端口变换器的设计与控制，以及其在微电网、智能电网和灵活交流输电系统（FACTS）中的应用。 第三部分：可靠性、电磁兼容性与未来发展 本书的最后部分，关注电力电子系统的可靠性、电磁兼容性（EMC）以及未来的发展趋势。 第十一章《电力电子系统的散热与热管理》，强调了高效散热对于保证电力电子器件和系统可靠运行的重要性。本章详细介绍了各种散热技术，包括自然对流、强制风冷、液冷（水冷、油冷）以及相变散热等，并分析了散热器设计、热界面材料和热阻模型。 第十二章《电力电子系统的电磁兼容性（EMC）设计》，是保障电力电子设备正常运行并避免干扰的关键。本章阐述了EMC的基本概念，包括辐射发射、传导发射、抗扰度等。重点讲解了EMI（电磁干扰）的产生机理，以及在PCB设计、滤波器设计、屏蔽设计和系统布局等方面的EMC设计原则和方法。 第十三章《电力电子系统的可靠性与故障诊断》，探讨了提高电力电子系统稳定性和寿命的措施。本章分析了各种失效模式（如过热、过压、过流），并介绍了提高器件和系统可靠性的设计方法，包括冗余设计、降额设计和环境适应性设计。同时，介绍了故障诊断技术，如基于模型的状态估计算法、基于信号的故障识别方法等。 第十四章《电力电子系统的仿真与建模》，是进行系统设计、性能分析和优化不可或缺的工具。本章介绍了常用的电力电子仿真软件，如MATLAB/Simulink、PSIM、LTspice等，以及不同仿真建模方法（如平均模型、开关模型）。重点讲解了如何利用仿真工具进行系统参数设计、控制策略验证和性能评估。 第十五章《电力电子技术的最新发展与前沿趋势》，对该领域未来的发展方向进行了展望。本章讨论了数字化、智能化、集成化和模块化等趋势，以及在宽禁带半导体器件、新型拓扑结构、人工智能在电力电子中的应用（如AI驱动的控制与优化）、储能技术的融合、以及微电网与智能电网的发展等方面的最新进展。 第十六章《行业应用案例分析》，通过实际案例，将书中的理论知识与实际应用相结合。本章选取了工业驱动、智能家居、轨道交通、通信电源、航空航天等多个领域的典型应用场景，深入剖析了电力电子技术在这些领域中的具体解决方案、面临的挑战以及未来的发展潜力。 《现代电力电子技术与应用》一书，内容全面，结构清晰，理论与实践并重，旨在为读者提供一个深入了解电力电子技术世界的机会，并为他们在相关领域的研究和实践提供坚实的理论基础和实用的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺别致的，封面那种略带磨砂质感的深蓝色调，配上简洁的白色字体，给人一种严谨又不失现代感的感觉。初次翻阅时，我最直观的印象是它在理论深度和实际应用之间的平衡把握得相当到位。那些基础的电磁学原理、继电器的工作机制，讲解得细致入微，即便是初次接触这方面知识的读者，也能顺着作者的思路逐步深入。尤其是在介绍那些机电耦合环节时，图示的清晰度简直是教科书级别的范本，那些复杂的结构图，拆解得井井有条，让人一眼就能明白核心动作原理。我记得尤其欣赏其中关于伺服电机响应特性的那一部分，不仅仅停留在数学模型的层面，还结合了实际工业场景中如何通过参数调整来优化动态性能，这种“纸上谈兵”到“实战演练”的过渡处理，非常自然流畅。这本书的排版也很舒服，行间距和字号都经过精心考量，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳，这对于一本技术手册来说，无疑是加分项。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本以为这是一本比较枯燥的工具书，但读下来发现作者们在叙事逻辑上花了不少心思。他们没有采用那种生硬的、堆砌公式的写法，而是仿佛在引导读者进行一次探秘之旅。比如，在介绍比例控制阀的流量调节特性时，作者没有直接抛出PID公式，而是先用一个日常生活中类似“水龙头”的例子来建立直观感受，然后再逐步引入比例、积分、微分的物理意义。这种由浅入深、循序渐进的讲解方式，极大地降低了理解复杂控制逻辑的门槛。特别是对于我们这些非科班出身，但工作需要接触控制系统的技术人员来说，这种“搭阶梯”式的学习路径简直太友好了。而且，书中的很多小贴士和注意事项，比如“在强电磁干扰环境下，请务必采用屏蔽双绞线并正确接地”，这些都是血泪教训换来的经验之谈，价值千金。

评分☆☆☆☆☆

我最近在整理我们车间老旧控制柜的现代化升级方案，手里翻了好几本资料，这本《自动控制元件》给我的启发尤其大，它不像某些同行书籍那样过于偏重某一家厂商的技术栈，而是站在一个更宏观、更通用的角度来审视整个控制元件的家族谱系。它对不同类型传感器——无论是电涡流式、光电式还是超声波式——在面对不同工况（比如高温、潮湿、强磁场）时的鲁棒性分析，写得非常到位。我特别关注了其中关于“故障诊断与预测性维护”那一章节，它提供了一套系统性的思路，教你如何通过监测执行元件的电流波动、温度漂移等细微信号，提前预判潜在的机械失效。这个部分的分析深度，已经超越了一般入门教材的范畴，更像是一份资深工程师的实战经验总结。书中的案例选取也十分贴近工业自动化的一线需求，而不是那些空中楼阁般的理论推演，读起来让人感觉脚踏实地，学到的知识可以直接在工地上用得上。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识体系结构构建得非常严谨，像是为构建一个完整的自动化系统打地基一样，一步一个脚印。我注意到它在介绍继电器、接触器这类基础开关元件时，花费了大量的篇幅去讲解其寿命周期、机械磨损的特性曲线，以及如何根据负载的性质（阻性、感性、容性）来选择合适的保护器件和分断能力等级。这可不是随便翻翻就能了解的细节，它直接关系到设备运行的可靠性与安全性。更让人印象深刻的是，它在探讨现代智能元件，比如带有现场总线通信能力的传感器和执行器时，并没有割裂地讲解，而是将其嵌入到整体的控制架构中去分析，强调了数据一致性和实时性在分布式控制中的核心地位。全书的知识密度很高，但由于逻辑梳理得当，即便是需要反复查阅的章节，也能很快找到定位，体现了作者深厚的专业功底和清晰的教学思路。

评分☆☆☆☆☆

在技术书籍中，图表的质量往往能体现出作者对细节的尊重程度。这本教材在这方面做得非常出色。那些关于时间响应曲线、频率特性图的绘制，清晰度极高，坐标轴的标注、单位的说明都无可挑剔。我尤其喜欢它在描述不同类型传感器输出信号的“噪声抑制”策略时，所配的那几张对比图，直观地展示了滤波算法介入前后的信号质量差异。这种可视化教学的手法，比纯文字描述要有效得多。此外，书中对元件选型时，常常会列出一个对比表格，比较不同技术路线（比如液压、气动、电动）在功率密度、响应速度、维护成本上的优劣势，这种多维度、量化的对比分析，对于我们做方案决策时，提供了非常宝贵的参考依据。总而言之，这本书的编写者显然是带着对工程实践的深刻理解来撰写内容的，它不仅仅是知识的传授，更像是一次经验的沉淀与分享。