现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)

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李基成著 著
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店铺: 悦读时代图书专营店
出版社: 中国电力出版社
ISBN:9787512396869
商品编码:26478244544
包装:精装
出版时间:2017-04-01

具体描述

基本信息

书名:现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)

定价:158.00元

作者:李基成著

出版社:中国电力出版社

出版日期:2017-04-01

ISBN:9787512396869

字数:

页码:

版次:1

装帧:精装

开本:16开

商品重量:0.4kg

编辑推荐


发电机励磁系统的传世经典之作!

内容提要


本书以論述现代同步发电机励磁系统的基礎原理、系统的组成为主线,结合外励磁技术至2015年的*进展,系统的論述励磁系统的基本功能和性能特征,兼顾設计及应用的需求,通过此书以了解励磁系统多方位的全貌,如与继电保护,变频起动的配合和参数的协調等专题,弥补了单一論述励磁功能的不足。本书論述内容复蓋面广,水电励磁系统包括抽水蓄能机组,火电励磁系统包括有常規及核电机组,論述内容力求与励磁技术的时代发展相同步。

目录


本书具体内容共十八章,包括:励磁控制方式的演绎与发展、同步发电机的基本特征、励磁调节对电力系统稳定性的影响、励磁系统的静态及暂态特性、励磁系统的控制规律及数学模型、三相桥式整流电路的基本特性、他励静止二极管整流器励磁系统、无刷励磁系统、他励晶闸管整流器励磁系统、静态自励励磁系统、自动励磁调节器、励磁变压器、功率整流柜、同步发电机灭磁及转子过电压保护、水轮发电机组励磁系统的性能特性、可逆式抽水蓄能机组励磁控制及启动系统的功能特性、1000MW容量级汽轮发电机组励磁系统的性能特征和1000MW容量级核电汽轮发电机组励磁系统的性能特征。

作者介绍


作者为教授级高级工程师,清华大学电力系统国家重点实验室正研究员,三峡水电厂励磁系统首席技术顾问。中国水力发电工程学会电力系统自动化专委会技术顾问。享受国务院颁发的有特殊贡献专家津贴待遇。

文摘


序言



《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》 书籍概述: 《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》是一部聚焦于现代同步发电机励磁系统及其应用领域的权威性专著。本书深入浅出地阐述了励磁系统的基本原理、设计方法、关键技术以及在实际工程中的广泛应用。第三版在第二版的基础上,吸纳了最新的行业发展动态、技术革新以及工程实践经验,对内容进行了全面更新和深化,以期为读者提供更具前瞻性和实用性的知识体系。本书适合从事电力系统规划、发电机设计、运行维护、自动化控制等领域的工程技术人员、研究人员以及高等院校相关专业师生阅读。 核心内容与亮点: 本书围绕同步发电机励磁系统的设计与应用,构建了一个系统而完整的知识框架,主要涵盖以下几个核心部分: 第一部分:同步发电机与励磁系统的基础理论 同步发电机的基本原理回顾: 本章将系统梳理同步发电机的电磁原理、运行特性、主要参数的确定方法,为理解励磁系统的作用打下坚实基础。重点阐述转子磁场与定子感应电势的产生机制,以及同步发电机在稳态和动态运行下的功率输出与转速关系。 励磁系统的定义、功能与作用: 详细介绍励磁系统的概念,明确其在维持发电机电压稳定、控制无功功率、提高系统稳定性以及参与电网频率调节等方面不可或缺的关键作用。深入剖析励磁系统如何通过调整转子磁场强度来达到控制输出电压的目的,并探讨其在系统故障时稳定运行中的重要性。 不同类型励磁系统的分类与特点: 对直流励磁、交流励磁、静止励磁等传统励磁方式进行回顾,并着重介绍现代主流的电力电子励磁系统,包括静止晶闸管励磁系统(TCR)、旋转整流励磁系统(RRC)等。分析各类励磁系统的结构组成、工作原理、优缺点、适用范围以及在不同机组中的应用情况。 第二部分:现代励磁系统的设计理论与技术 励磁系统设计的一般原则与流程: 详细介绍励磁系统设计的整体思路,从确定发电机技术参数、分析电网要求出发,逐步展开励磁系统设计。重点讲解如何根据机组容量、电压等级、电网动态特性等因素,选择合适的励磁系统类型。 励磁控制器(AVR)的设计与分析: 这是本书的重中之重。深入探讨自动电压调节器(AVR)的原理、结构和设计方法。 AVR基本结构与核心部件: 详细介绍AVR的组成,包括检测单元、比较单元、控制器单元、执行单元等。对各种传感元件(如电压互感器、电流互感器)、运算器件(如运算放大器)以及执行机构(如晶闸管触发电路、功率放大器)的工作原理进行详尽阐述。 PID控制理论在AVR中的应用: 深入讲解比例(P)、积分(I)、微分(D)控制在AVR设计中的作用。分析如何根据系统响应特性,整定PID参数以获得最优的动态性能和稳态精度。提供具体的参数整定方法和优化策略。 先进的AVR控制策略: 介绍超越控制、模糊逻辑控制、自适应控制等先进控制理论在现代励磁系统中的应用,探讨这些控制策略如何进一步提高系统的响应速度、稳定性和抗扰能力。 励磁系统模型与仿真: 阐述建立励磁系统数学模型的必要性,介绍各种常用模型(如线性模型、非线性模型)的建立方法。详细介绍利用Matlab/Simulink等仿真软件对励磁系统进行动态仿真分析的技术,如何通过仿真验证设计方案的合理性,并预测系统在不同工况下的表现。 电力电子器件在励磁系统中的应用: 重点介绍晶闸管(SCR)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等电力电子器件在现代励磁系统中的应用。分析其工作特性、选型原则以及驱动电路的设计。深入探讨基于这些器件的静止励磁系统(如无刷励磁和有刷静止励磁)的设计细节。 励磁系统的继电保护与安全运行: 阐述励磁系统可能遇到的各种故障及其影响,介绍相应的保护措施,如过励磁保护、欠励磁保护、过电压保护、低电压保护等。分析这些保护功能的实现方式,确保励磁系统的安全可靠运行。 励磁系统与发电机本体的匹配设计: 强调励磁系统的设计必须与发电机本体的特性相匹配。分析励磁容量、响应速度、系统裕度等参数如何影响发电机的稳定运行,以及如何通过系统性设计实现最优匹配。 第三部分:励磁系统的应用与发展趋势 不同类型发电机组的励磁系统应用: 火电机组励磁系统: 详细介绍火力发电机组中常用励磁系统的特点、设计要点及其在机组启停、负荷变化等工况下的运行要求。 水电机组励磁系统: 探讨水力发电机组励磁系统的特殊要求,如调频调压、水内瞬态稳定性等,以及相应的励磁系统设计原则。 核电机组励磁系统: 分析核电机组励磁系统的可靠性、冗余设计以及安全裕度的特殊考量。 风力发电机组与光伏发电系统中的励磁技术: 介绍随着新能源技术的兴起,电力电子变流器在风机和光伏系统中扮演的“虚拟励磁”角色,以及其在系统接入、故障穿越等方面的新型功能。 电网稳定与励磁系统的作用: 深入探讨励磁系统在维持电力系统电压稳定、频率稳定以及功角稳定中的核心作用。重点分析在系统故障(如短路)发生时,励磁系统如何通过快速响应来恢复发电机电压和功率,防止系统崩溃。 励磁系统在新能源接入中的挑战与对策: 随着新能源占比的提升,电网的惯量和短路容量下降,对励磁系统的快速响应能力和稳态控制能力提出了更高要求。本书将探讨如何通过优化励磁系统设计,增强发电机组对电网波动的适应性,例如提高励磁系统的响应速度、引入虚拟同步机(VSG)等技术。 励磁系统的智能化与网络化: 展望励磁系统的未来发展趋势,探讨数字化、智能化和网络化技术在励磁系统中的应用前景。例如,利用大数据分析、人工智能算法来优化励磁系统的运行参数,实现预测性维护,以及构建更高级别的电网能量管理系统。 励磁系统的经济性分析与维护: 简要探讨励磁系统的经济性评估,包括初始投资、运行成本、维护费用等。介绍励磁系统的日常巡检、故障诊断与排除、定期试验等维护要点,以及如何通过科学的维护策略来延长设备寿命、提高运行效率。 本书的特点与优势: 内容全面深入: 覆盖了励磁系统的基础理论、设计方法、关键技术、工程应用以及发展趋势,知识体系完整。 理论与实践结合: 紧密结合工程实际,提供大量的实例和仿真分析,使读者能够更好地理解理论知识的应用。 技术前沿性: 及时反映了电力电子技术、先进控制理论以及新能源领域在励磁系统中的最新进展。 体系结构清晰: 全书条理清晰,逻辑严谨,便于读者循序渐进地学习和掌握。 权威性与参考价值: 由资深专家编写,理论功底扎实,工程经验丰富,是相关领域的重要参考书籍。 《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》旨在为读者提供一个全面、深入、前沿的励磁系统知识平台,帮助工程技术人员解决实际问题,也为科研人员和学生提供深入研究的基础。本书的出版,对于提升我国电力系统运行的稳定性和经济性,推动电力技术的发展具有积极意义。

用户评价

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在电力设备售后服务行业工作多年,我接触过形形色色的励磁系统故障。很多时候,客户遇到的问题千奇百怪,需要我们快速准确地诊断并给出解决方案。《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书,对我来说,简直是“故障排除的百科全书”。它系统地梳理了励磁系统可能出现的各种故障,从硬件故障到软件故障,从设计缺陷到运行问题,都做了非常详尽的分析。我特别喜欢书中关于故障诊断流程和方法的介绍。它不仅列举了各种故障现象,还提供了相应的检测步骤和判断依据,这使得我们在现场能够更加有条理、更高效地进行故障诊断。例如,书中对AVR(自动电压调节器)故障的诊断,从信号源、执行机构到控制回路,都进行了详细的分析,并给出了相应的测试方法。这对于我们快速定位故障原因至关重要。此外,书中还提供了一些基于经验的故障排除技巧,这些技巧对于解决一些疑难杂症非常有帮助。第三版在内容上的更新,例如对现代故障诊断技术和数据分析方法的介绍,也让我们能够利用更先进的手段来提升我们的服务水平。这本书极大地提升了我处理励磁系统故障的信心和能力,让我能够更有效地为客户提供支持,减少停机时间,保障电厂的正常运行。

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我是一名研究动力学与控制的学者,对于非线性动力学系统在实际工程中的应用一直有着浓厚的兴趣。同步发电机励磁系统是一个典型的复杂非线性动态系统,对其进行深入研究具有重要的理论和实践意义。《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书,为我提供了一个绝佳的研究视角和丰富的理论素材。我非常欣赏书中对励磁系统数学模型构建和分析的深入探讨。书中详细推导了不同类型励磁系统的动态方程,并对其进行了线性化和稳定性分析。这为我进一步研究励磁系统的混沌、分岔等非线性现象提供了坚实的基础。我尤其喜欢书中对励磁系统与电力系统整体动力学耦合的分析,它揭示了励磁系统如何影响整个电力系统的稳定性和振荡特性。书中对PSS(电力系统稳定器)的设计和参数整定方法的阐述,也为我研究更先进的自适应控制和智能控制策略提供了重要的参考。此外,第三版在内容上的更新,例如对混沌同步、复杂网络理论在励磁系统研究中的应用探索,也让我看到了新的研究方向和可能性。这本书不仅为我的学术研究提供了丰富的理论支持,也为我理解励磁系统在实际工程中的应用提供了重要的参考。

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说实话,刚拿到《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书时,我并没有抱太大的期望,因为我之前接触过不少关于发电机控制的书籍,很多都充斥着枯燥的公式和抽象的概念,读起来味同嚼蜡。但是,当我翻开这本书的第一页,我就被它的严谨和实用深深吸引了。这本书的作者显然是具有深厚理论功底和丰富实践经验的专家,他们能够将复杂的励磁系统原理用清晰易懂的语言表达出来。我最喜欢的是书中对励磁系统在不同运行工况下的行为分析。书中不仅讨论了稳态运行,还详细分析了发电机在甩负荷、接地短路等暂态过程中的励磁系统响应,以及如何通过合理的励磁控制来保证系统的稳定运行。这对于我们这些需要在现场处理各种突发情况的工程师来说,简直是及时雨。书中列举的很多实际工程案例,都能够让我们感同身受,并且从中学习到宝贵的经验。我特别关注书中关于励磁系统故障诊断和处理的内容,这部分信息对于减少停机时间、提高设备可用性至关重要。它不仅指出了可能出现的故障类型,还给出了相应的检测方法和维修建议。另外,这本书在安全性方面的考量也做得非常到位,它详细介绍了励磁系统设计中需要注意的各种安全规程和规范,确保了发电机组的安全稳定运行。第三版在原有的基础上,进一步充实了内容,增加了一些最新的技术动态和前沿研究成果,这使得这本书的参考价值更加凸显。我可以说,这本书是我在电力工程领域学习和工作中遇到的为数不多的能够真正做到“理论与实践并重”的典范之作。

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我是一名电力系统自动化专业的学生,在学习过程中,对于同步发电机励磁系统的控制理论和实现细节一直感到有些模糊。很多教材在讲解时,更多地停留在模型和算法层面,而对于实际工程中的具体设计和应用,则涉及得比较少。《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书,恰恰填补了这一空白。它以非常系统化的方式,从励磁系统的基本原理讲起,逐步深入到各种控制器的设计、参数整定以及在实际运行中的应用。我特别喜欢书中对各种励磁系统组件的详细介绍,例如:调压器、功率放大器、灭磁开关等,以及它们在整个系统中的作用和相互关系。书中还详细讲解了各种保护功能的实现,比如过励磁保护、欠励磁保护、过电压保护等,这些对于确保发电机组的长期安全运行至关重要。我尤其对书中关于励磁系统仿真和调试的部分印象深刻。它不仅介绍了仿真软件的使用方法,还提供了具体的仿真模型和算例,这对于我们进行理论学习和实际操作都非常有帮助。通过仿真,我可以直观地看到不同控制策略对发电机动态性能的影响,并能够更好地理解理论知识在实际中的应用。第三版在内容上的更新,例如对数字励磁技术和高级控制算法的介绍,让我对现代励磁系统的发展有了更全面的认识。这本书为我提供了一个扎实的理论基础和丰富的工程实践指导,使我对同步发电机励磁系统有了更深刻、更全面的理解,相信这对我未来的学习和职业发展都会有巨大的帮助。

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作为一名在新能源领域工作的工程师,我一直关注同步发电机在风电、光伏等发电系统中的应用。这些领域对发电机组的动态性能和稳定性要求非常高,因此,对励磁系统的深入理解和优化设计变得尤为重要。我非常欣喜地发现了《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书。它不仅涵盖了传统电力系统中同步发电机励磁系统的理论和设计,更重要的是,它也触及了在新能源发电领域中励磁系统所面临的挑战和解决方案。书中对励磁系统在弱电网连接、电压支持、功率补偿等方面的作用进行了详细的阐述,这对于我理解如何更好地将同步发电机集成到新能源系统中具有重要的指导意义。我特别欣赏书中关于高渗透率新能源接入对励磁系统动态特性的影响分析,以及如何通过改进励磁控制策略来应对这些挑战。例如,书中关于虚拟同步机(VSG)技术的介绍,以及如何将其应用于同步发电机励磁系统中,为我提供了解决实际问题的关键思路。此外,书中还提到了数字励磁系统和智能化控制技术在新能源发电中的应用前景,这让我对未来的技术发展方向有了更清晰的认识。第三版在内容上的更新,特别是在一些新兴的励磁控制算法和应用案例方面的丰富,极大地提升了这本书的实用性和前瞻性。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,它能够帮助我们理解复杂的技术问题,并为我们在新能源领域的设计和应用提供坚实的支持。

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作为一名刚毕业不久的电气工程师,我一直在努力学习和提升自己的专业技能,特别是关于同步发电机励磁系统这块,一直是我学习的重点。《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书,可以说是对我帮助最大的一本教材。它将复杂的理论知识与实际工程应用相结合,让我对励磁系统的理解更加深刻和全面。我非常喜欢书中对励磁系统设计参数的选择和计算方法的详细讲解。书中通过大量的算例,演示了如何根据发电机参数、电网特性等因素,来选择合适的励磁系统类型和计算关键参数,这对于我独立进行设计工作非常有帮助。我尤其关注书中关于励磁系统对发电机并列运行的影响分析,以及如何通过调整励磁系统来保证发电机组并列运行的稳定性和同步性。书中对不同励磁系统并列时的动态行为的比较,让我能够更清晰地认识到不同系统之间的优劣。此外,第三版在内容上的更新,例如对新型励磁控制策略和仿真工具的介绍,也让我能够及时了解行业内的最新技术动态,并将其应用于我的实际工作中。这本书为我提供了一个坚实的理论基础和丰富的工程实践指导,让我能够更自信地承担起励磁系统相关的设计和应用工作。

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我是一位对电力系统动态稳定性颇感兴趣的研究生,在撰写毕业论文的过程中,我查阅了大量文献,但始终觉得在同步发电机励磁系统的设计方面,缺乏一本能够系统性地指导研究方向、提供扎实理论基础和丰富工程经验的书籍。直到我偶然发现了《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》,我才真正找到了“宝藏”。这本书的内容非常全面,它从励磁系统的基本构成和工作原理出发,循序渐进地介绍了各种先进的励磁控制技术。我尤其对书中关于现代励磁系统在提高发电机稳定性方面的应用分析赞不绝口。它详细阐述了如何通过优化励磁控制策略来抑制系统振荡,提高系统的暂态稳定性,以及如何利用励磁系统来增强发电机在故障扰动下的动态响应。书中对AVR(自动电压调节器)和PSS(电力系统稳定器)的深入探讨,让我对这些关键控制器的设计原理、参数整定方法以及在不同系统条件下的作用有了更深刻的理解。例如,书中对AVR的动态模型构建,以及如何根据系统特性选择合适的AVR控制结构,都提供了非常有价值的指导。同时,对于PSS的设计,书中不仅介绍了经典的PID控制,还涉及了一些更先进的控制算法,并分析了它们在实际系统中的优劣。我特别欣赏书中关于仿真分析的部分,它通过大量的仿真结果来验证理论模型的正确性和控制策略的有效性,这对于我们进行理论研究和实际应用设计都具有重要的参考意义。此外,第三版在内容上的更新,特别是在一些新兴的励磁技术和智能控制方面的阐述,为我的论文研究提供了新的思路和方向。这本书的出版,无疑为电力系统领域的研究者和工程师提供了一本不可或缺的参考资料,它不仅能够帮助我们理解励磁系统的基础理论,更能指导我们在实际工程中进行创新性的设计和应用。

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我是一名在一家大型电厂工作的运行值班员,日常工作需要与励磁系统打交道。虽然我们有详细的操作规程,但总觉得对励磁系统的深层原理理解不够透彻,有时遇到一些突发状况,心里总会有点没底。《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书,对我来说,就像是打开了一扇新的大门。它用非常平实易懂的语言,深入浅出地解释了励磁系统的方方面面。我尤其喜欢书中关于励磁系统运行状态监测和故障预警的内容。书中列举了各种常见的励磁系统故障,并详细分析了故障发生的原因、表现以及相应的处理措施。这对于我们日常的巡检和故障判断非常有帮助。例如,书中对发电机定子绕组绝缘劣化、转子励磁绕组接地等常见故障的分析,以及相应的诊断方法,都让我们在工作中受益匪浅。此外,书中关于励磁系统性能优化和节能降耗的探讨,也让我们在日常操作中,能够更加关注如何提高设备的运行效率。第三版在内容上的更新,例如对数字化励磁系统和远程监控技术的介绍,也让我们看到了未来运行管理的发展方向。这本书不仅提升了我的理论知识,更增强了我处理实际问题的信心,让我能够更好地完成我的工作职责,保障发电机组的安全稳定运行。

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说实话,作为一名电力设备供应商的技术支持工程师,我每天都要面对各种各样关于同步发电机励磁系统的问题,从最基础的参数咨询,到复杂的故障排除,都需要对励磁系统有深入的了解。《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》这本书,可以说是我工作中的“案头必备”。它以极其详实和系统化的方式,将励磁系统的方方面面都梳理得清清楚楚。我尤其赞赏书中对励磁系统设计流程的详细介绍,从初步的设计需求分析,到具体的参数选择,再到系统集成和调试,每一个环节都做了非常细致的阐述。这对于我们帮助客户进行励磁系统的选型和优化非常有指导意义。书中对各种励磁系统配置的比较分析,以及在不同机组容量、不同电网条件下的适用性讨论,都能够帮助我们为客户提供更精准、更专业的建议。我特别喜欢书中关于励磁系统电磁兼容性(EMC)设计的内容,这在实际工程中是一个非常容易被忽视但又至关重要的问题。书中详细讲解了EMC的产生机制、影响以及相应的防护措施,这对于我们确保设备在恶劣电磁环境下稳定运行提供了宝贵的经验。此外,第三版在内容上的更新,特别是对一些最新出现的励磁控制技术和故障诊断方法的介绍,也让我能够及时掌握行业内的最新动态,更好地为客户提供服务。这本书不仅帮助我更深入地理解了励磁系统,更提升了我解决实际问题的能力,让我能够更自信地面对工作中的各种挑战。

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这本书真的让我眼前一亮,虽然我不是这个领域的顶尖专家,但作为一名在电力设备维护领域摸爬滚打了多年的技术人员,我一直觉得在理解同步发电机励磁系统的核心原理和实际应用上,总有一层窗户纸没捅破。市面上相关的书籍不少,但要么过于理论化,晦涩难懂,要么就是泛泛而谈,缺乏深度。而这本《现代同步发电机励磁系统设计及应用(第三版)》恰恰弥补了我的遗憾。它在深入剖析励磁系统基本原理的同时,更着重于将这些原理与实际工程设计和应用紧密结合。我特别喜欢书中关于不同类型励磁系统(如AVR、PSS)的详细介绍,不仅仅是罗列参数和结构,而是层层递进地解释了它们的设计思路、核心组件的选择依据,以及在不同运行工况下的响应机制。书中还涉及了大量的实际案例分析,这对于我们一线工程师来说是无价之宝。通过这些案例,我能清晰地看到理论是如何指导实践的,以及在实际应用中可能遇到的问题和相应的解决方案。例如,在处理发电机稳定性问题时,书中对PSS(电力系统稳定器)的详细阐述,不仅解释了它的工作原理,还给出了参数整定的指导性建议,并分析了不同参数设置对系统动态响应的影响。这种从理论到实践的完整过渡,让我对励磁系统的理解不再是碎片化的,而是形成了一个系统的知识框架。更值得一提的是,这本书的语言风格也十分平实易懂,尽管涉及大量专业术语,但作者总能用恰当的比喻和清晰的逻辑来解释,使得即使是像我这样不是出身于理论研究的读者,也能轻松理解。第三版在内容上的更新和完善,也让我看到了作者与时俱进的精神,一些新的技术和应用被融入其中,这对于保持知识的鲜活性非常重要。总而言之,这本书是我在实际工作中遇到的为数不多的能真正解决问题的参考书,它不仅提升了我的理论认知,更极大地增强了我解决实际问题的能力。

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