先进制造技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:29.50元

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isbn号码:9787040068962

丛书系列:

图书标签:

• 先进制造
• 制造技术
• 工业工程
• 机械工程
• 自动化
• 数字化制造
• 智能制造
• 材料科学
• 生产技术
• 工业4
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好的，这是一本关于《高端装备设计与控制系统集成》的图书简介，内容详实，不涉及您提到的《先进制造技术基础》中的任何知识点，力求自然流畅： --- 图书简介：高端装备设计与控制系统集成 核心聚焦： 本书深入剖析了现代高端装备系统的复杂性、智能化与高性能需求，着重探讨了从系统需求定义到硬件架构设计，再到软件控制算法实现和最终集成调试的全过程。全书旨在为工程技术人员、研究人员以及高年级本科生和研究生提供一套系统、前沿且具备高度实践指导意义的知识框架，以应对当前复杂机械装备向“高精度、高可靠性、高集成度”方向发展的挑战。 第一部分：高端装备系统论与需求工程（约 300 字） 本部分首先奠定了理解现代高端装备（如精密机床、航空航天执行器、高精度测量系统等）的理论基础。我们探讨了装备系统的多物理场耦合特性、复杂性量化方法以及可靠性工程的基石。重点内容包括： 系统工程视角下的装备生命周期管理： 强调需求驱动的设计理念，从用户需求到技术规范的层层分解与追溯机制。 性能指标体系构建： 如何科学、量化地定义动态精度、静态刚度、响应速度、能效比等核心性能指标，并建立指标之间的权衡模型。 故障模式与影响分析（FMEA）的高级应用： 针对复杂机电耦合系统，介绍如何利用FMEA方法预见潜在失效模式，并将其转化为设计约束。 开放式系统架构设计原则： 探讨模块化、标准化在确保系统可升级性和可维护性中的关键作用。 第二部分：精密机械结构与动力学分析（约 400 字） 本部分将视角聚焦于高端装备的物理载体——精密机械结构。强调结构设计如何直接决定装备的最终精度和动态性能。 超精密运动系统的结构优化： 详细介绍了静、动态刚度优化设计方法，包括拓扑优化、形状优化在轻量化与高刚度获取中的应用。讨论了柔顺机构的设计原理及其在实现高灵活度运动任务中的优势与挑战。 摩擦、磨损与润滑的控制： 针对高速、高载荷工况下的关键运动副，深入分析了不同润滑模式（边界润滑、流体润滑）对系统摩擦阻尼和磨损寿命的影响，并介绍了先进自润滑材料的应用。 热-机耦合效应分析： 探讨了系统运行过程中产生的热误差如何影响加工或测量精度。介绍基于有限元方法（FEA）的热变形预测模型，以及主动式热补偿策略的设计思路。 振动与噪声的抑制技术： 阐述了机械系统模态分析的重要性，以及如何通过隔振、阻尼处理和主动抑振技术，将结构固有振动对系统精度的影响降至最低。 第三部分：先进传感器技术与数据采集（约 350 字） 高质量的控制依赖于高保真度的状态信息。本部分系统介绍了高端装备中应用的关键传感技术及其数据处理流程。 高精度位移与形位测量： 重点介绍激光干涉仪、电容式传感器、光栅尺等在亚微米乃至纳米级精度测量中的工作原理、精度标定方法及环境敏感性补偿技术。 力/力矩传感器的集成与校准： 讨论了应变式、压电式六维力/力矩传感器的选型标准、安装误差分析以及数据线性化与漂移补偿算法。 数据总线与实时通信架构： 深入讲解了工业以太网（如EtherCAT、Profinet IRT）在高速、确定性数据交换中的应用，以及现场总线与控制核心之间的数据同步机制。 信号调理与抗干扰技术： 分析了在强电磁干扰环境下，如何设计低噪声前置放大电路、采用差分信号传输和数字滤波技术来保证采集信号的纯净度。 第四部分：集成化控制算法与软件实现（约 400 字） 这是装备实现智能化的核心。本部分侧重于面向复杂系统的高级控制策略设计、实时嵌入式平台选型及系统级软件架构。 先进运动控制理论： 讲解了超越传统PID控制的先进方法，包括模型参考自适应控制（MRAC）、滑模变结构控制（SMC）在处理非线性、外部扰动时的应用。 扰动观测与补偿技术： 重点介绍外部扰动观测器（ESO）在提升系统对未知动态负载鲁棒性方面的实用性，并结合实际案例演示其参数整定方法。 多轴协同与轨迹规划： 探讨了CNC系统和机器人控制中，如何实现高动态下的高精度插补算法（如三次插值、S形加/减速曲线生成），以及运动学/动力学逆解的实时求解优化。 嵌入式系统与实时操作系统（RTOS）： 分析了基于FPGA、DSP和高性能微处理器（如ARM Cortex-R系列）的控制系统硬件选型，以及VxWorks、QNX等实时操作系统的任务调度机制在保证控制周期确定性中的关键作用。 第五部分：系统集成、测试与验证（约 100 字） 最后一部分关注工程实践的落地。介绍如何将结构、驱动、传感和控制模块高效集成，并建立严格的测试验证流程。内容涵盖：系统级联调试方法、环境适应性测试（温湿度、振动冲击）标准，以及功能安全与EMC/EMI合规性验证流程。 --- 本书特色： 本书避免了对通用性制造基础知识的重复阐述，而是完全聚焦于“高端装备”这一特定领域对系统集成度、控制复杂度和精度极限的特殊要求，提供了大量针对复杂机电耦合系统的设计工具、分析模型和前沿算法的详细应用指南。

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这本书的深度和广度，真的超乎我的预期。我原本以为它会更偏向于理论的堆砌，但没想到作者在讲解复杂的概念时，总能找到非常贴切的现实案例来支撑。比如在谈到数字化车间的构建时，书中并非只是罗列一堆技术名词，而是详细剖析了某家企业是如何通过集成物联网和云计算，实现了生产流程的实时优化，甚至连数据采集的盲点是如何被逐步消除的，都写得清清楚楚。这种手把手的引导，让即便是初次接触这方面知识的读者，也能快速建立起一个清晰的知识框架。特别是关于柔性制造系统的设计部分，作者不仅探讨了技术实现的可能性，还深入分析了其背后的经济学原理，比如如何通过快速换模和多品种小批量生产，来应对市场需求的不确定性，这对我个人的职业规划提供了非常实际的参考价值。

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如果要用一个词来形容这本书给我的感受，那就是“扎实”。它没有追求追逐时髦的热点概念，而是将精力放在了对核心制造原理的阐释上。比如在讲解精密铸造的凝固理论时，作者用了很长的篇幅去回顾了经典的热力学和相变动力学基础，确保读者在理解先进技术应用前，对底层物理机制有牢固的把握。这种对基础知识的尊重和强调，在现在这个追求快速迭代的时代显得尤为珍贵。我发现，只有把这些“硬核”的基础知识吃透了，才能真正理解那些光鲜亮丽的新技术背后的真正价值和局限性。这本书无疑为我打下了一个坚不可摧的工程基础。

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我对这本著作的印象，首先是其严谨的逻辑性和极强的系统性。作者似乎非常注重知识体系的完整构建，从基础的材料科学延伸到前沿的增材制造工艺，再到复杂的质量控制体系，层层递进，没有出现逻辑上的跳跃。我特别欣赏其中关于“智能决策支持系统”那一章的处理方式。它没有停留在对算法的简单介绍，而是花了大量篇幅去讨论如何在实际生产环境中，将这些复杂的算法转化为可操作的工程实践。例如，书中对比了不同机器学习模型在预测设备故障中的优劣，并给出了量化的评估标准。这种深入到细节、注重实操性的叙述风格，让这本书更像是一本工具书，而不是一本纯粹的学术论述。每次遇到工程上的难题，翻开这本书，总能从中找到可以借鉴的思路和方法论。

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这本书的排版和图文呈现方式，也给我留下了深刻的印象。坦率地说，很多技术书籍因为内容过于专业，往往在视觉上让人望而生畏，但这本《先...》在这方面做得非常出色。大量的流程图、截面图和三维示意图，都清晰地展示了那些抽象的制造过程。尤其是对“微纳加工技术”的讲解部分，那些高精度的示意图，几乎将每一个工序的物理原理都可视化了。此外，书中的案例研究部分，选择的都是近年来行业内具有里程碑意义的项目，作者没有仅仅停留在对这些项目的宏观描述，而是深入挖掘了其中关键技术的突破点和工程难点，这种深度挖掘，使得阅读过程充满了发现的乐趣。

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这本书最让我感到惊喜的，是它对未来趋势的洞察力，几乎没有那种空泛的“未来已来”的口号。它非常务实地探讨了诸如“人机协作”和“工业互联网标准”等议题的落地瓶颈。我尤其关注了关于可持续制造和循环经济的章节。作者并没有将其视为一个边缘话题，而是将其深度融入到整个制造流程的讨论中，比如如何通过优化能源消耗、减少废弃物产生来重塑传统生产模式。书中引用的国际标准和行业规范也十分及时，这对于我们理解如何与国际接轨、提升自身技术水平至关重要。它提供了一种前瞻性的思维模式，引导读者去思考如何在新一轮技术革命中，设计出更环保、更具韧性的生产系统。

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