具体描述
《常用中高压断路器及其运行》介绍了30种目前国内电力系统中常用的不同型号的中、高压断路器，其中国产断路器17种，进口断路器13种。对于每种断路器，从技术参数、工作原理、运行注意事项三方面进行详细的介绍。另外，《常用中高压断路器及其运行》还收录了其他15种断路器的主要技术参数，其中国产断路器1种，进口断路器14种。书中附有近300幅插图，以帮助读者掌握断路器的结构和动作过程。
《常用中高压断路器及其运行》可作为各级调度人员和变电站运行人员学习中、高压断路器的教材，也可作为运行单位编写中、高压断路器现场运行规程，及设计人员进行设备选型的参考用书，同时也可供中、高压断路器检修人员学习参考。
机械动力系统与先进控制技术综述 本书聚焦于当代工业领域中至关重要的机械动力系统（Mechanical Power Systems）的理论基础、设计优化、运行维护，并深入探讨了与之紧密结合的先进控制技术在提升系统性能、可靠性与能效方面的应用实践。全书内容涵盖了从基础的材料科学与结构力学，到复杂的多体动力学建模，再到前沿的智能控制策略，旨在为工程师、研究人员及相关专业学生提供一个全面、深入且具有实操指导意义的技术参考。 第一部分：机械动力系统的基础理论与工程设计 本部分奠定了理解现代机械动力系统的理论基石，侧重于系统设计与结构分析。 第一章：先进材料在动力机械中的应用 本章详细解析了服务于高速、高载荷工况下的特种材料。内容包括高性能合金钢、复合材料（如碳纤维增强聚合物、金属基复合材料）在关键受力部件（如曲轴、连杆、转子）中的应用优势与局限性。重点讨论了材料的疲劳特性、蠕变行为以及在极端温度或腐蚀环境下的失效模式分析。此外，也涵盖了增材制造技术（3D打印）在快速原型制作及复杂结构件制造中的新兴应用及其对材料性能的调控。 第二章：结构动力学与振动分析 深入探讨了机械系统中的振动现象及其控制。从单自由度、多自由度系统的自由振动与强迫振动分析入手，过渡到连续体结构（如梁、板、壳）的模态分析。本章详细介绍了有限元方法（FEM）在复杂机械结构模态识别与应力分析中的精确应用。内容涵盖了随机振动理论、非线性振动（如颤振、混沌现象）的定性及定量分析，并着重阐述了如何通过结构阻尼优化与主动/被动隔振技术来抑制有害振动，确保设备的长寿命运行。 第三章：多体动力学建模与仿真 阐述了如何建立描述复杂机械系统运动规律的数学模型。重点介绍了拉格朗日方程和牛顿-欧拉方法在描述含有大量运动副、约束的系统动力学特性中的应用。详细分析了柔性多体系统（Flexible Multibody Systems, FMBS）的建模方法，即将结构柔性纳入动力学求解过程。通过实例（如高速转子的挠度、机器人手臂的动态响应），展示了使用专业仿真软件（如ADAMS, MSC Adams）进行运动学、动力学仿真及参数优化设计的过程。 第四章：机械系统的润滑、摩擦与磨损 本章关注机械动力系统中的能量耗散与寿命预测。系统阐述了流体润滑理论（雷诺方程）在轴承设计中的应用，探讨了边界润滑和混合润滑状态下的接触力学。对干摩擦、半干摩擦条件下的接触应力分布及表面能量学进行了深入分析。最后，结合实际工况，介绍了基于磨损机理的寿命预测模型（如Archard定律的修正形式）及在线状态监测技术在磨损评估中的作用。 第二部分：先进控制理论与智能优化 本部分将现代控制理论应用于机械动力系统的精确控制、性能提升与故障诊断。 第五章：经典控制与现代控制基础 回顾了经典控制理论（如PID控制）在线性机械系统中的应用与局限性。着重介绍了现代控制理论，包括状态空间法的建立、可控性与可观测性分析。系统讲解了极点配置、观测器设计（如卡尔曼滤波器）在提升系统响应速度与抗干扰能力方面的技术细节，特别是如何将这些理论应用于伺服机构的精确位置和速度控制回路设计。 第六章：鲁棒控制与自适应控制策略 针对机械系统参数不确定性（如载荷变化、环境温度波动）带来的控制性能下降问题，本章重点介绍了鲁棒控制理论。详细解析了 $ ext{H}_{infty}$ 控制的设计流程，以确保系统在外部扰动和模型误差下的稳定性与性能指标。同时，深入探讨了自适应控制，特别是基于模型的参考自适应控制（MRAC）和自整定PID技术，用以实时补偿系统参数的变化，保持最优控制性能。 第七章：非线性控制理论及其在复杂机械中的应用 现代动力系统普遍具有强烈的非线性特征。本章系统介绍了多种处理非线性问题的先进方法，包括滑模变结构控制（Sliding Mode Control, SMC），着重分析了其对参数不确定性和外部扰动的强鲁棒性，以及如何设计到达控制律以克服抖振问题。此外，也涵盖了反馈线性化技术，用于将复杂的非线性系统转化为可由线性控制器控制的系统。 第八章：基于人工智能的预测性维护与状态估计 本章是关于系统智能化的前沿探讨。介绍了数据驱动的故障诊断方法，包括基于深度学习（如CNN、RNN）的传感器数据特征提取与异常模式识别。重点阐述了状态估计技术，如扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）在估计不可直接测量的内部状态（如转子不平衡度、关键部件的剩余寿命）中的应用。详细描述了如何构建数字孪生模型，实现对系统健康状态的实时、预测性评估。 第三部分：系统集成、运行维护与可靠性工程 本部分关注实际工程实施中的关键环节，确保复杂动力系统的长期、高效、安全运行。 第九章：高速旋转机械的动平衡与故障诊断 针对涡轮机、高速电机等核心动力设备，本章详细讲解了动平衡的理论与工程实践。从单面、双面动平衡的原理出发，解析了在线动平衡技术在现场消除剩余不平衡振动的方法。引入了基于振动信号处理的时频分析技术（如小波分析），用于精确识别轴承、齿轮箱、转子等部件的早期故障特征，并制定相应的维修策略。 第十章：能源效率优化与系统集成设计 本章探讨了如何将控制技术与系统设计相结合以提升整体能效。分析了机械系统中能量流动的过程，并应用优化算法（如遗传算法、粒子群优化）对传动链的刚度、阻尼、控制参数进行全局优化。讨论了机电液压或机电气固耦合系统的集成化设计原则，强调系统层级的协同优化而非单一组件的局部最优。 第十一章：系统可靠性分析与寿命预测 系统介绍了可靠性工程的基本概念，包括故障率函数、可靠度函数和平均故障间隔时间（MTBF）。详细介绍了威布尔（Weibull）分布在寿命数据分析中的应用。着重讲解了基于物理机理的寿命预测（PB-Lifer Prediction）模型与基于数据驱动的预测模型的结合（混合模型），旨在为关键动力设备的退役决策提供科学依据。 第十二章：安全运行与容错控制 本章关注在突发性故障发生时，如何维持系统的基本功能。介绍了故障诊断与隔离（FDI）系统的架构。深入研究了容错控制（Fault-Tolerant Control, FTC）策略，包括主动冗余和被动冗余的实现方式。具体阐述了在执行器或传感器发生单一或多重故障时，如何通过控制律的快速重构或降级运行模式，确保关键任务不中断，提升系统的整体安全性。
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