可编程控制器原理及应用(下) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:机械工业出版社

作者:汪晓光

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2002-5-1

价格:24.00

装帧:平装

isbn号码:9787111050032

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程控制器
• 工业控制
• 自动化
• 电气工程
• 原理
• 应用
• 下册
• 技术
• 控制工程

经典电子学理论基础与现代信号处理技术综述 本书旨在为电子工程、通信、自动化等领域的专业人士和高年级学生提供一套全面且深入的理论基础和前沿技术概览。它聚焦于电子学领域最核心的、贯穿始终的理论框架，并紧密结合当代信号处理和系统分析的实际需求。全书内容结构严谨，逻辑清晰，从最基本的物理定律出发，层层递进，直至复杂的非线性系统分析与现代数字信号处理的高级算法实现。 第一部分：电磁场与电路理论的基石重构 (The Foundation: Electromagnetics and Circuit Theory Rebuilt) 本部分将对构成现代电子系统的最基本物理和数学模型进行深入探讨和系统性的重构。我们不满足于简单的公式记忆，而是强调对这些定律背后物理意义的深刻理解。 第一章：麦克斯韦方程组的微分与积分形式及其在时域和频域的统一解析 本章深入剖析了麦克斯韦方程组在真空和介质中传播的完整形式。重点在于理解电场、磁场、位移电流和传导电流之间的内在联系。我们将详细推导波动方程的建立过程，并侧重于平面波在各向异性介质中的传播特性，包括波的反射、折射、偏振态的改变。此外，本章引入傅里叶变换作为连接时域瞬态响应与频域稳态特性的桥梁，展示如何利用频域分析来简化复杂的瞬态电路求解过程。探讨了坡印廷定理在能量传输和损耗分析中的核心地位。 第二章：电路理论的高级分析方法与非线性元件建模 本章超越了传统的KCL/KVL在线性电路中的应用。首先，系统性地介绍了拓扑学在电路分析中的应用，如割集矩阵和圈（回路）矩阵的构建，并阐述如何利用它们来简化大型复杂电路的节点电压法和回路电流法的方程组。随后，我们将重点转向非线性电路分析。详细讨论了半导体PN结的Ebers-Moll模型、Shockley二极管模型的局限性以及更精确的载流子迁移率模型。对于晶体管（BJT和FET），本章深入分析了在高频和小信号模型下的等效电路参数提取方法，特别关注寄生电容和电感对系统带宽的影响。最后，对瞬态响应的求解，引入了拉普拉斯逆变换的实用技巧，并讨论了系统的稳定性和暂态过程的收敛性判据。 第二部分：模拟系统设计与反馈控制的数学艺术 (Analog Systems and the Mathematics of Control) 本部分将理论分析转化为实际的系统设计工具，重点关注放大器设计中的非理想因素处理和反馈理论在系统稳定性控制中的应用。 第三章：运算放大器的非理想特性与高精度模拟电路设计 本章以理想运放为起点，系统地引入了输入失调电压、共模抑制比（CMRR）、开环增益带宽积（GBWP）以及压摆率（Slew Rate）等关键参数对电路性能的制约。针对这些非理想性，详细阐述了如何通过精确的器件选择和电路拓扑优化来提高测量精度。内容包括低噪声放大器（LNA）的设计准则，如何利用JFET或CMOS输入级来最小化热噪声和闪烁噪声；以及在积分器和有源滤波器设计中如何补偿漂移误差。 第四章：经典反馈理论与现代控制系统的鲁棒性分析 反馈是所有电子和控制系统的核心。本章从奈奎斯特图（Nyquist Plot）和伯德图（Bode Plot）的角度，详细解释了相位裕度和增益裕度如何直观地指示系统的稳定性。我们将深入探讨根轨迹（Root Locus）分析法，展示如何通过改变单个系统参数（如反馈系数或补偿元件）来精确地控制闭环极点的位置，从而实现期望的瞬态响应。更进一步，本章引入了状态空间表示法，将高阶微分方程转化为一阶矩阵形式，这为现代控制理论（如LQR最优控制）的引入奠定了基础，并探讨了时间延迟对系统稳定性的潜在破坏性影响。 第三部分：离散时间系统与数字信号处理的精要 (Discrete Systems and the Essence of Digital Signal Processing) 在微处理器和DSP芯片日益普及的今天，理解如何将连续信号转化为可处理的离散序列，并进行高效的滤波和变换，是至关重要的技能。 第五章：采样理论、Z变换及其在离散系统分析中的应用 本章的核心是奈奎斯特-香农采样定理的深入剖析及其在实际中的挑战（如混叠现象）。详细分析了零阶保持器（ZOH）和一阶保持器对重建信号的影响。Z变换作为分析离散时间系统的核心数学工具，其收敛域（ROC）的确定被放在突出位置，因为它直接决定了系统的因果性、稳定性和可实现性。系统分析从离散卷积和差分方程开始，过渡到稳定性的Jury判据和Schur-Cohn判据。 第六章：快速傅里叶变换（FFT）算法与高性能数字滤波器设计 本章聚焦于高效的数字信号处理技术。详细拆解了蝶形运算（Butterfly Operation）在基-2 FFT算法中的实现原理，分析了不同数据重排（Bit Reversal）策略的效率差异。在滤波器设计方面，本章对比了IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器的优缺点。对于FIR滤波器，重点讲解了窗函数法（如Hamming, Blackman窗）的优缺点以及Parks-McClellan算法（最小二乘法）在设计最优线性相位滤波器中的应用。对于IIR滤波器，我们将探讨如何利用双线性变换（Bilinear Transform）将连续时间系统的s域原型转化为离散时间的z域实现，并讨论量化误差对最终滤波器性能的影响。 第四部分：现代系统辨识与数据驱动方法概览 (System Identification and Data-Driven Approaches) 本部分将视角转向如何从实际观测数据中推断出系统的内在模型，这是现代工程实践中不可或缺的一环。 第七章：随机过程理论基础与系统辨识的基本框架 本章引入概率论在信号分析中的应用，讨论随机变量、平稳过程和遍历过程的概念。重点分析了自相关函数和互相关函数在揭示信号内部结构和系统冲激响应中的关键作用。随后，本章建立起经典的最小二乘法（LS）系统辨识框架，用于估计线性时不变（LTI）系统的参数。讨论了残差分析的重要性，以及如何通过模型定阶（如Akaike信息准则AIC或贝叶斯信息准则BIC）来避免欠拟合或过拟合。 第八章：卡尔曼滤波原理及其在状态估计中的迭代优化 本章作为系统辨识的现代高阶应用，详细阐述了卡尔曼滤波——一个最优线性无偏估计器——的五步迭代过程（预测与更新）。我们将从离散时间线性系统的状态空间模型出发，推导卡尔曼增益矩阵的意义，强调它如何在测量噪声和过程噪声之间进行最优权衡。本章还将简要介绍扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在线性假设被打破（即非线性系统）时，如何保持状态估计的有效性。 全书总结与展望： 本书的每一章都紧密围绕“建模、分析、优化”这一核心流程展开，旨在培养读者从第一性原理出发解决复杂工程问题的能力，为未来深入研究嵌入式系统、先进控制、射频电路或通信系统打下坚实、广博的理论基础。书后附有大量精选的习题和案例分析，以巩固读者的理论理解并提升其实践应用能力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆