具体描述
本书阐述了利用计算机控制理论与技术对加工过程运行状态（误差、力、热、振动等）进行实时控制的理论与方法。针对高控制性能要求和高控制实时性之间的矛盾，作者力求采用简洁实用的理论工具、实例示范的方法和拟人化的策略来探讨解决矛盾的思路与措施。同时，本书总结了作者指导研究生近年所取得的部分研究成果，体现了多学科学综合解决工程实际问题的特色。全书总共分7章，前4章结合加工过程介绍了计算机控制的基本理论，可作硕士生教学内容，后3章着重介绍了基于信息的控制策略及相应的成果，可代博士生参考。
本书可作为机械工程学科研究生的学位课程教材，也适合机械工程技术人员参考。
建筑设计原理与实践 第一章：设计思维的起源与发展 本章深入探讨建筑设计的哲学基础与历史演变。我们将从人类早期穴居到古典时期的神庙建造，追溯建筑如何从单纯的庇护功能演变为表达文化、信仰和权力的艺术形式。重点分析地域文化、气候条件、可得材料对早期设计范式的塑造作用。随后，我们将考察文艺复兴时期对古典秩序的回归，以及巴洛克和洛可可风格如何通过动态和装饰性表达情感。工业革命带来的新材料和新结构（如钢铁和玻璃）如何催生了现代主义的诞生，以及包豪斯学派如何试图将艺术与技术、功能与美学进行有机整合，是本章的核心议题。此外，还将探讨后现代主义对现代主义单一叙事的挑战，以及当代建筑对可持续性、场所精神和技术融合的追求。 第二章：空间组织与形态生成 本章聚焦于建筑的核心——空间的创造与组织。我们将详细解析空间的基本构成要素：点、线、面、体，以及它们如何相互作用形成感知上的尺度、比例和序列。深入讨论空间组织的基本逻辑，包括集聚式、序列式、层级式和渗透式布局的特点及适用场景。通过对不同类型建筑（如博物馆、住宅、办公楼）的空间流线分析，揭示交通组织在空间体验中的关键作用。形态生成不再是简单的几何堆砌，而是对功能、结构、文脉和光照等多重约束的综合回应。本章将介绍形态生成的方法论，从最基本的体块推敲到复杂的参数化建模，强调形态必须服务于空间体验和建筑意图的表达。 第三章：结构逻辑与材料的对话 建筑的稳定性和持久性根植于其结构体系。本章系统梳理了主要的结构类型，包括梁柱体系、剪力墙体系、框架-核心筒体系以及新型的张拉整体结构和网壳结构。我们将分析不同结构形式的力学特性、经济性以及它们对内部空间布局的限制与可能性。材料的选择不仅关乎结构安全，更决定了建筑的质感和生命周期。本章将对传统材料（石材、木材、砖）的特性、施工工艺及其在当代设计中的再生应用进行详述。同时，重点探讨现代工程材料如钢材、高性能混凝土、玻璃幕墙的性能优势，以及它们如何拓宽建筑的形态边界。材料的接缝、收边、肌理处理，这些“细微之处”如何影响整体的感知质量，是本章强调的重点。 第四章：光环境与气候适应性设计 光是塑造建筑氛围和确定功能性的决定性因素。本章从自然光的物理特性出发，分析如何通过建筑的朝向、体形、开窗布局（如高侧窗、天窗、光导管）来控制日光射入的深度、角度和漫射程度。讨论眩光控制、光照均匀性及色温对人体生理和心理的影响。气候适应性设计是可持续建筑的基础。本章将气候划分为寒冷、温和、炎热干燥和炎热湿润四大类，并针对每种气候条件，系统阐述被动式设计策略，包括自然通风（穿堂风、烟囱效应）、遮阳系统（深挑檐、百叶、遮阳板）以及热质量的有效利用。讲解如何通过建筑表皮（围护结构）的隔热、隔潮性能来减少对主动式空调系统的依赖。 第五章：建筑表皮的解析与构造 建筑表皮是建筑与外部环境交流的界面，它承担着保护、美化、热工和声学等复杂功能。本章首先解析幕墙体系，从传统的单元式、构件式到最新的双层呼吸式幕墙的演变，重点讨论玻璃选择（Low-E涂层、中空结构）的热工性能。探讨实体墙的构造层次，如保温层、防水层、饰面层的顺序与关键节点处理，以应对热桥和水汽凝结的挑战。特别关注表皮的细节设计：如何处理窗框与墙体的交界、屋顶的排水组织，以及饰面材料的耐久性和维护需求。本章强调，一个成功的表皮设计，是结构、材料科学和美学表达的精确平衡点。 第六章：城市文脉与场所精神的介入 建筑不应是孤立的物体，而是城市肌理和文化记忆的载体。本章探讨“文脉”的内涵，它不仅指历史的建筑风格，更包括了街道的尺度、邻里的关系、公共空间的序列和场地原有的生态特征。场所精神（Genius Loci）的概念被引入，分析建筑如何通过对场地特性的敏感回应，来唤起人们对特定地点的归属感和情感联结。我们将通过案例分析，展示如何在新项目中既能体现时代精神，又能与周边环境进行“对话”，而非“冲突”。讨论容积率、退界、天际线控制等城市规范如何影响个体设计的自由度，以及设计师如何在这些限制中寻找创新的表达空间。 第七章：功能流线与人机工程学 本章关注建筑使用者的体验。从基础的人体尺寸数据出发，建立人体工程学的基本参数，指导门洞高度、楼梯坡度、工作台面高度等尺度标准的确定。深入剖析不同功能空间（如医院、学校、剧院）对流线效率的特殊要求，强调“人流、物流、污物流”的清晰分离和组织。以办公建筑为例，解析工作站的效率布局、会议区的私密性需求，以及休息区的放松氛围营造。同时，本章触及无障碍设计原则，确保空间对所有使用者群体都是可达和易用的。 第八章：数字技术在设计流程中的融合 本章面向未来建筑实践，探讨数字技术对传统设计工作流的颠覆性影响。重点介绍建筑信息模型（BIM）的理念，它如何从二维绘图向三维信息集成模型的转变，贯穿概念设计、结构分析、能耗模拟和施工管理的全过程。讲解参数化设计工具（如Grasshopper）如何通过算法生成复杂的几何形态，并将结构、能耗等性能指标作为驱动参数进行优化迭代。讨论虚拟现实（VR）和增强现实（AR）在设计可视化、用户反馈收集和现场指导中的应用，使设计师能够更早、更直观地评估设计决策的后果。
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