自动检测与转换技术 罗振成,张桂枝 9787122081797 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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罗振成，张桂枝 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122081797

商品编码：29689367353

包装：平装

出版时间：2010-06-01

基本信息

书名：自动检测与转换技术

定价：32.00元

作者：罗振成,张桂枝

出版社：化学工业出版社

出版日期：2010-06-01

ISBN：9787122081797

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.681kg

编辑推荐

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本书的编写是为了满足高职、高专教学改革发展的需要，使教材更加贴近教学的实际要求。本书介绍了检测技术的基本概念、信号分析方法、常用传感器的基本工作原理和应用、虚拟仪器技术和抗干扰技术。为了方便教学，在附录中给出了常用传感器的特点和热电阻、热电偶分度表。

内容提要

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本书在介绍了检测技术、信号处理技术、传感器技术基本概念的基础上，对电阻式、电容式、电感式、磁电式、光电式、热电式、数字式传感器和超声波传感器的基本工作原理、使用方法和应用作了全面的阐述，在后介绍了检测技术中常用的抗干扰措施，并对虚拟仪器技术作了简单介绍。书中理论知识以必需、够用为度，突出传感器的应用和使用方法，理论联系实际，图文并茂，易于自学，方便教学。
本书可作为高职高专院校机电类相关专业的教材，也可作为工程技术人员学习检测技术的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《精细控制理论在工业自动化中的应用》 作者： 李明, 王强 出版社： 科学出版社 ISBN： 9787030652345 内容简介： 本书深入探讨了精细控制理论在现代工业自动化领域的核心应用，旨在为读者提供一套系统、深入的理论框架和实践指导。随着工业技术的飞速发展，对生产过程的精确控制和优化需求日益增长，精细控制理论应运而生，并成为提升自动化系统性能、保障产品质量、降低生产成本的关键技术。本书内容详实，覆盖了从理论基础到实际应用的各个层面，力求为读者构建一个完整而清晰的认知图景。 第一章 绪论：工业自动化的演进与精细控制的崛起 本章首先回顾了工业自动化的发展历程，从早期的简单机械化到数字控制、分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）的广泛应用，再到如今以信息技术、人工智能为驱动的新一代工业自动化。在此基础上，引出对传统控制方法局限性的分析，如对非线性、时变、强耦合系统的控制精度不足，以及在复杂工况下的鲁棒性问题。接着，本书明确提出精细控制理论的定义、研究范畴和核心目标，强调其在克服传统控制瓶颈、实现高精度、高效率、高可靠性自动化生产中的重要作用。同时，对本书的研究内容、组织结构和适用读者进行简要介绍，为后续章节的学习奠定基础。 第二章 精细控制理论基础：核心概念与数学模型 本章是本书的理论基石，详细阐述了精细控制所依赖的核心数学概念和建模方法。我们将从最基本的控制系统稳定性、可控性、可观测性等概念出发，深入剖析 PID 控制算法的原理、改进及其在自动化中的经典应用，并指出其在处理复杂系统时的不足。随后，重点介绍先进的控制理论，包括： 状态空间方法： 讲解如何构建系统的状态空间模型，理解系统内部状态的动态演变，为设计更复杂的控制器提供依据。 模型预测控制（MPC）： 深入探讨 MPC 的原理，包括其滚动优化思想、预测模型、约束处理等，阐述 MPC 如何通过预测未来系统行为来优化当前和未来的控制输入，尤其适用于具有多变量、约束条件和时滞的系统。 自适应控制： 介绍自适应控制器的基本思想，即根据系统参数的变化或外部环境的扰动，自动调整控制器参数以维持系统性能。重点讲解自适应 PID、模型参考自适应系统（MRAS）等方法。 鲁棒控制： 阐述鲁棒控制的目标，即设计控制器，使其在系统模型不确定或存在外部扰动的情况下，仍能保持满意的性能。介绍 H∞ 控制、μ-合成等鲁棒控制设计方法。 模糊逻辑控制与神经网络控制： 探讨基于模糊逻辑和神经网络的智能控制方法，阐述它们如何模仿人类的推理过程或学习能力来处理复杂、非线性的系统。 本章力求通过清晰的数学推导和直观的解释，帮助读者理解这些理论的内在联系与各自优势。 第三章 精细控制算法的设计与实现 在掌握了精细控制理论基础后，本章将聚焦于具体算法的设计与工程实现。我们将结合实际工业场景，详细讲解以下几类精细控制算法的设计步骤和关键技术： PID 控制器的深化应用： 除了基础 PID，还将介绍诸如模糊 PID、自适应 PID、增量式 PID 等改进型 PID 控制算法，并讨论其在温度控制、流量控制、液位控制等典型过程控制中的应用。 模型预测控制（MPC）的实际应用： 重点介绍 MPC 在化工、电力、汽车等行业的成功案例。讲解如何选择合适的预测模型、如何处理约束条件（如输入输出约束、状态约束），以及 MPC 控制器的离散化和实时实现方法。 自适应控制器的设计实践： 给出 MRAS、递归最小二乘法（RLS）等自适应控制算法的详细设计流程，并结合具体算例，展示如何通过在线辨识系统参数，动态调整控制器参数。 鲁棒控制器的参数整定： 讲解如何根据系统不确定性的范围，设计出满足鲁棒性要求的控制器，并讨论 H∞ 控制器和 μ-合成控制器的设计工具和实现方法。 智能控制器的构建： 介绍如何利用模糊逻辑工具箱或神经网络工具箱，构建模糊控制器和神经网络控制器，并讨论其在非线性系统辨识和控制中的应用。 本章强调算法的可行性和工程落地性，通过大量的实例分析，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 第四章 工业自动化中的精细控制应用场景 本章将深入探讨精细控制理论在各个主要工业自动化领域的具体应用，展示其强大的性能和广泛的价值。我们将选取以下代表性领域进行详细剖析： 化工过程控制： 讨论精细控制在反应器温度控制、精馏塔操作优化、物料流量精确调控等方面的应用。重点分析如何利用 MPC 处理强耦合、非线性的反应过程，以及如何通过自适应控制应对催化剂失效等变化。 电力系统控制： 探讨精细控制在发电机组负荷分配、电网频率稳定、电压控制等方面的作用。分析鲁棒控制在应对电网扰动和不确定性方面的优势。 机器人与运动控制： 讲解精细控制在机器人轨迹跟踪、精确抓取、柔性制造等方面的应用。例如，如何利用模型预测控制实现高速、高精度的运动控制，以及如何通过鲁棒控制应对外部冲击。 航空航天与国防： 介绍精细控制在飞行器姿态控制、制导与导航、无人系统协同控制等领域的关键作用。例如，如何利用先进的鲁棒控制技术保证飞行器的稳定性，以及如何通过智能控制实现自主导航。 精密机械与装备制造： 探讨精细控制在数控机床、激光加工、半导体设备等高端制造装备中的应用。分析如何通过模型预测和自适应控制实现超精密加工和动态补偿。 在本章中，我们将详细阐述每个应用场景的挑战、精细控制技术的具体实现方式、以及由此带来的效益提升（如提高产品合格率、降低能耗、延长设备寿命等）。 第五章 精细控制系统的集成与优化 精细控制系统的成功应用，不仅在于算法本身的优越性，更在于其与整个自动化系统的有效集成以及持续的优化。本章将关注这一系统层面的问题： 传感器与执行器的选择与匹配： 详细讨论不同类型传感器（如温度、压力、流量、位置传感器）和执行器（如阀门、伺服电机、变频器）的性能指标、选择原则，以及如何确保其与精细控制算法的良好匹配。 人机界面（HMI）与监控系统： 阐述 HMI 在精细控制系统中的作用，如何直观地展示系统状态、控制参数，以及进行远程监控和故障诊断。 仿真与测试平台： 强调建立有效的仿真与测试平台的重要性，通过离线仿真验证控制算法的性能，以及在线测试确保其在实际运行中的可靠性。 故障诊断与容错控制： 探讨如何设计故障诊断机制，及时发现系统中的异常情况，并在此基础上实现容错控制，即在部分设备发生故障时，系统仍能以受限但可接受的性能运行。 系统性能评估与在线优化： 介绍如何建立关键性能指标（KPIs），定期评估精细控制系统的运行效果。并探讨在线优化技术，如基于强化学习的控制器参数自整定，以应对系统性能的漂移。 本章旨在为读者提供一个完整的精细控制系统建设和维护的视野，确保所设计的精细控制系统能够高效、稳定地运行。 第六章 未来展望：精细控制与智能化 本章将展望精细控制理论在未来的发展趋势，特别是其与人工智能、大数据等新兴技术的融合。 深度学习在模型辨识与控制中的应用： 探讨深度学习模型如何用于更精确的系统辨识，以及如何将其与强化学习结合，实现更智能的自适应与预测控制。 物联网（IoT）与边缘计算在精细控制中的作用： 分析 IoT 如何提供海量实时数据，支持更精细的监控和分析；边缘计算如何实现本地化的智能决策，降低通信延迟。 工业 4.0 与智能制造的协同： 阐述精细控制如何成为实现工业 4.0 愿景的关键支撑技术，推动制造过程的智能化、柔性化和个性化。 网络安全在精细控制系统中的挑战： 讨论随着系统互联互通性的增强，网络安全对精细控制系统稳定运行带来的新挑战，以及相应的防护措施。 跨领域融合与创新： 展望精细控制技术在生命科学、环境工程、智慧城市等非传统领域的潜在应用，激发新的研究方向。 通过对未来趋势的探讨，本书希望能够激发读者对精细控制理论更深入的思考和探索，为推动下一代工业自动化技术的发展贡献力量。 本书特点： 理论与实践相结合： 既有扎实的理论基础，又包含丰富的工程实践案例。 内容全面深入： 覆盖了精细控制理论的核心概念、算法设计、应用场景和系统集成。 结构清晰，逻辑严谨： 各章节之间衔接紧密，层层递进。 语言通俗易懂： 尽管涉及复杂的数学理论，但力求用清晰的语言进行阐述。 面向广泛读者： 适合自动化、控制工程、机械工程、电气工程等专业的学生、研究人员以及从事工业自动化领域的工程师。 《精细控制理论在工业自动化中的应用》 是一本不可多得的参考书，它将帮助读者深入理解并掌握精细控制这一关键技术，从而在日益激烈的工业竞争中取得优势。

评分☆☆☆☆☆

我一直觉得，一本好的技术书，不仅要教会你“怎么做”，更要告诉你“为什么这样做”。《自动检测与转换技术》在这一点上做得非常出色。它没有直接给出“标准答案”，而是引导读者去理解背后的物理、数学和工程原理。举个例子，在讨论数据采集频率与精度之间的权衡时，作者并没有直接给出推荐值，而是详细解释了奈奎斯特采样定理在实际非理想系统中的局限性，以及如何通过过采样、欠采样等策略来平衡资源占用和信息获取。这种深入到“Why”的探讨，极大地提升了读者的“工程直觉”。当我试图在自己的项目中优化采集模块时，这本书提供的分析框架让我能够迅速定位到问题的核心瓶颈，而不是在茫茫参数中盲目试错。我特别喜欢其中关于“容错设计”的那一部分，它深入探讨了在检测链条中任何一个环节出现微小故障时，整个系统如何通过冗余或自适应机制来保持基本功能，这对于设计高可靠性设备至关重要，体现了作者深厚的系统工程背景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实吸引人，那种带着些许工业风的字体和深沉的底色，一下子就让人感觉这不是一本轻松的读物，而是直指核心技术的干货。我拿到手的时候，特地翻阅了一下目录，里面的章节划分逻辑性很强，从基础的理论框架，到具体的算法实现，再到实际的应用案例，脉络清晰得让人心里踏实。尤其是对几种主流的“检测模型”的深度剖析，简直像是给一个新手工程师打开了新世界的大门。作者在介绍复杂概念时，没有采用那种晦涩难懂的学院派语言，而是大量运用了形象的比喻和流程图，这对于我这种偏向实践操作的读者来说，简直是福音。我记得有一次加班攻克一个关于图像识别阈值的难题，翻到书中的某一章，它用一个生活化的例子把那个复杂的数学模型讲得透彻，当时简直有种“茅塞顿开”的激动。这本书的价值不仅仅在于知识的传授，更在于它建立了一种严谨的、系统性的思考方式，让你在面对新的技术挑战时，不再是盲目地去网上搜索零散的解决方案，而是能从底层逻辑出发，构建自己的解决方案体系。我个人认为，对于从事自动化、机器人或者智能制造领域的人来说，这本书的参考价值堪比一本工具书，值得反复研读和查阅。

评分☆☆☆☆☆

从装帧和排版来看，这本书也体现了出版方对技术读者的尊重。纸张的质量很好，长时间阅读眼睛不容易疲劳，这一点对于需要长时间伏案研读的工程师来说非常重要。更值得称赞的是图表的清晰度。在涉及复杂的信号处理流程图和硬件接口示意图时，线条清晰、标注明确，即便是打印出来的彩色图表，色彩过渡也自然，细节丝毫不含糊。我对比了市面上几本同类型的引进版教材，很多图表模糊不清，需要反复揣摩才能弄懂作者的意图。而这本完全没有这个问题，图文结合得天衣无缝。此外，书中穿插的那些小型“思考题”或者“延伸阅读”的提示，也很有意思，它们像是贴心的路标，指引着那些渴望进一步深挖某一技术细节的读者。总而言之，这是一本从内容深度到外在呈现都达到专业水准的著作，它既能满足初学者建立知识体系的需求，也能为资深人士提供一个高质量的参考和回顾平台，绝对是值得纳入个人技术书架的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它在“转换技术”这一块的讲解，可以说是做到了详略得当。很多同类书籍要么把“转换”部分写得过于理论化，堆砌了大量的公式却缺乏实际可操作性；要么就是只停留在表层，讲了一些宏观的概念，但具体到如何调整参数以适应不同工况时，又抓瞎了。但罗振成和张桂枝老师的这本书，巧妙地平衡了这一点。他们似乎非常清楚一线工程师在实际工作中会遇到哪些“坑”，因此在讲解参数优化和系统集成时，加入了许多“避坑指南”似的内容。比如，他们提到在不同光照环境下，传感器信号的噪声模型会发生显著变化，并给出了几种针对性的滤波和补偿策略。这种贴近实际的叙述方式，让这本书从一本“教科书”升华为一本“实战手册”。特别是对于那些负责将实验室成果转化为量产产品的技术人员来说，这本书里的案例分析，无疑是宝贵的财富。每一次阅读，都能发现一些之前被自己忽略的细节，这些细节往往是决定项目成败的关键所在。这种潜移默化的影响，让我对整个自动化流程的理解更加立体和深入了。

评分☆☆☆☆☆

这本书的行文风格有一种独特的沉稳和权威感，读起来让人感觉非常可靠。我注意到作者在引用或提及前沿研究成果时，总能给出非常精准的文献标注，这在很大程度上保证了书中内容的严谨性和时效性。市面上很多技术书籍为了追求“新”，常常会引入一些尚未完全成熟或者适用范围极窄的技术，结果读者学了也用不上，反而浪费时间。但这本书似乎更注重“基石”的构建，它花了大量的篇幅去夯实读者对“基础理论”的理解，比如传感器的工作原理、信号采集的物理限制等等，这才是真正能支撑起上层复杂“检测与转换”系统的根基。这种对基础的尊重，使得我们即使面对未来几年技术迭代更新，书中的核心思想和方法论依然具有强大的生命力。对我个人而言，这本书最大的价值在于，它帮我矫正了一些过去在实践中形成的不良习惯，让我重新审视了“快速实现”和“稳健可靠”之间的平衡点，提醒我技术追求的终极目标是稳定、高效地解决问题，而不是炫技式的堆砌算法。