电工基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:王占元

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2005-8

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787111097273

丛书系列:

图书标签:

• 电工基础
• 电路原理
• 电气技术
• 电力系统
• 电子技术
• 基础教育
• 职业教育
• 实训
• 理论学习
• 电工技能

好的，下面是几本不包含《电工基础》内容的图书简介，内容详尽，力求自然流畅，避免任何生硬或模板化的痕迹。 --- 图书一：《工业自动化系统集成与应用实践》 内容提要： 本书深入剖析了现代工业生产线中自动化系统的集成、配置与实际应用。全书围绕“系统”和“实践”两大核心，旨在为工程师和技术人员提供一套系统化、可操作的知识框架。 第一部分：自动化系统架构与选型 本部分首先概述了当前主流的工业控制系统（ICS）的层次结构，从现场传感器、执行器层（Level 1）到过程控制层（Level 2）和监控与调度层（Level 3）。重点讲解了分布式控制系统（DCS）、可编程逻辑控制器（PLC）与监控与数据采集（SCADA）系统的设计哲学与适用场景差异。我们详细比较了西门子 S7 系列、罗克韦尔 A-B 以及施耐德 Modicon 等主流 PLC 平台的硬件选型标准，包括 CPU 性能指标、I/O 模块的隔离与精度要求，以及网络通信接口的选择。特别探讨了工业以太网（如 EtherNet/IP、PROFINET）在构建高实时性、高可靠性系统中的关键技术点。 第二部分：传感器与执行器的高级应用 本章不再停留在介绍传感器的基本原理，而是聚焦于如何在高噪声、高干扰的工业环境中实现精确可靠的信号采集。内容涵盖了智能传感器（如基于 IO-Link 协议的设备）的数据解析、滤波算法（卡尔曼滤波在位置反馈中的应用）以及失效检测机制。在执行器方面，深入讲解了伺服驱动器的精密运动控制原理，包括位置环、速度环和电流环的调试策略，以及变频器在风机、泵类负载中实现节能运行的矢量控制技术。对于复杂机构，如机器人手臂的运动学建模与轨迹规划也进行了详细的阐述。 第三部分：控制策略与算法实现 这是本书的技术核心部分。我们详细拆解了 PID 控制器的参数整定方法，不仅限于传统的查表法，更引入了基于模型预测控制（MPC）的初步概念，适用于具有显著时间延迟或耦合性的过程控制。对于离散事件系统，本书重点讲解了顺序控制的设计，包括状态图法和 GRAFCET（SFC）的应用，以及如何利用这些方法优化批次生产流程。在安全控制方面，详细介绍了安全PLC（Safety PLC）的冗余架构、故障安全等级（SIL）的评估与实施流程，这是确保现代生产线安全运行的基石。 第四部分：系统集成与生命周期管理 本部分关注工程实施层面。从项目启动开始，涵盖了控制系统文档化（P&ID 图、I/O 列表、软件架构图）的标准规范。系统调试阶段，重点讨论了“黑箱测试”与“白箱测试”的有效结合，如何通过仿真软件（如 MATLAB/Simulink 或 TwinCAT 3）进行预调试。最后，对系统的维护与升级策略进行了探讨，包括远程诊断工具的应用、数据备份策略，以及如何平滑地进行硬件迭代，延长系统生命周期。 目标读者： 自动化工程师、电气控制设计人员、设备维护技术人员，以及希望从传统电气控制转向集成化、智能化系统的高级技术院校学生。本书假设读者已具备基本的电路知识和初级编程经验。 --- 图书二：《现代电力电子变换器设计与仿真》 内容提要： 本书专注于现代电力电子变换器的核心理论、器件选择、拓扑结构分析及其在不同应用场景中的仿真验证。它旨在弥合课堂理论与复杂工程实践之间的鸿沟，强调设计方法学的系统性。 第一部分：关键半导体器件与驱动技术 本书首先对当前主流的功率半导体器件进行了深入剖析，包括 MOSFET、IGBT、以及新兴的 SiC（碳化硅）和 GaN（氮化镓）器件。讨论内容超越了基本的 $V_{CE(sat)}$ 和开关速度，着重分析了器件的短路耐受能力、热阻模型、以及如何根据工作频率和开关损耗需求进行合理选型。随后，详细阐述了器件驱动电路的设计，包括隔离驱动、米勒平台钳位技术、驱动器死区时间优化，以及如何通过高频开关驱动确保器件安全可靠地工作在高动态范围内。 第二部分：DC-DC 变换器的进阶拓扑与控制 本部分系统介绍了主流的非隔离型和隔离型 DC-DC 变换器，如 Buck、Boost、Buck-Boost，并深入探讨了高功率密度设计所需的进阶拓扑。内容包括 LLC 谐振变换器的工作原理、软开关技术（ZVS/ZCS）的实现机制与损耗分析，以及用于隔离应用的全桥和半桥移相控制策略。在控制部分，重点分析了电压模式控制与电流模式控制的动态性能差异，并引入了无源电流平衡技术在多相并联系统中的应用。 第三部分：交流电力变换——逆变器与整流器 本书的核心章节之一，聚焦于电机的驱动与电能质量的控制。在逆变器部分，详细分析了三相电压源逆变器（VSI）的 SPWM（正弦脉宽调制）和矢量控制（FOC）。矢量控制部分深入讲解了磁场定向控制的坐标变换（Park/Clarke 变换）、电流环与磁链环的解耦设计、以及如何通过观测器（如滑模观测器 SMO）实现低速或零速下的精确转矩控制。在整流器方面，重点讨论了有源功率因数校正（APFC）电路的设计，包括单级 APFC 和两级 PFC 的拓扑选择与控制策略，以满足谐波电流和功率因数标准。 第四部分：系统热管理与 EMI/EMC 电力电子系统可靠性的关键在于热管理和电磁兼容性。本章提供了一套实用的热设计流程，包括功耗估算、散热器的选型、热沉与热界面材料（TIM）的选择，以及热循环寿命的预测。在 EMI/EMC 方面，详细分析了开关频率、di/dt 和 dv/dt 如何产生传导和辐射干扰，并提供了布局布线、屏蔽层设计以及共模扼流圈选用的工程准则，确保设计通过严格的电磁兼容性测试。 目标读者： 从事电力电子产品开发、新能源（光伏逆变器、电动汽车电机驱动、工业电源）设计的工程师，以及研究生阶段专注于电力电子方向的科研人员。阅读本书需要具备扎实的电路理论基础和初步的电力电子器件知识。 --- 图书三：《高精度测量仪表与数据采集系统设计》 内容提要： 本书是一本专注于工业及科学研究领域中高精度信号采集、处理与显示技术的专业著作。它聚焦于如何从物理世界中可靠、准确地提取信息，并将其转化为可用的数字数据。 第一部分：模拟信号调理与前端处理 本部分系统介绍了构建高精度测量前端所需的关键环节。内容包括信号衰减、放大、滤波和隔离。重点讲解了低噪声运算放大器的选择标准，特别是如何评估和最小化输入电压噪声和电流噪声对测量精度的影响。对于微弱信号（如应变计、热电偶），详细阐述了精确的激励电路设计、桥式电路的平衡性维护，以及如何在毫伏甚至微伏级别上有效抑制共模噪声。输入/输出隔离技术的选择（如光耦隔离、数字隔离器）在工业现场的数据完整性保障中至关重要，本书对此进行了深入对比和应用指导。 第二部分：模数转换器（ADC）的技术精进 本书将 ADC 视为数据采集系统的核心瓶颈。我们不再泛泛而谈，而是聚焦于高分辨率、高速度 ADC 的内部结构分析，如 Σ-Δ 调制器、流水线式（Pipeline）结构和逐次逼近式（SAR）ADC 的性能权衡。详细讨论了量化误差、非线性误差（DNL/INL）的特性曲线分析，以及时间抖动（Jitter）对高频信号采样的影响。此外，如何利用过采样技术和数字滤波来提高有效位数（ENOB）是本书实践案例的重点。 第三部分：数据采集（DAQ）系统架构与总线通信 本章侧重于如何将前端处理后的数据高效地传输到主机进行分析。内容涵盖了从低速串行通信（如 RS-485, MODBUS RTU）到高速并行传输（如 PCI Express, USB 3.0）的系统级选择。重点分析了基于 FPGA/SoC 的自定义 DAQ 系统设计，包括如何利用硬件描述语言（VHDL/Verilog）实现高速数据缓存、DMA 控制器配置，以及时间戳同步机制，以确保多通道数据采集之间的时间一致性。 第四部分：系统校准、不确定度分析与软件交互 精度不仅仅在于硬件的规格，更在于系统的校准过程。本书详细介绍了系统级校准的流程，包括零点漂移补偿、增益漂移修正和非线性查表校正。在数据分析方面，引入了计量学中的不确定度评估方法（如 A 类和 B 类不确定度的合成），帮助设计者量化其系统的测量可靠性。最后，介绍了如何使用专业软件接口（如 LabVIEW 或 Python 库）实现对采集系统的高效配置、实时数据可视化和历史数据管理。 目标读者： 仪器仪表工程师、计量检定人员、嵌入式系统设计人员（专注于数据采集模块）、以及从事精密科学实验（如声学、振动、生物医学信号采集）的研究人员。本书要求读者对信号处理基础理论有较好的掌握。

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