具体描述
《电气控制与PLC原理及应用》全书共l0章，主要内容包括：常用低压电器、电气控制线路的基本环节、电气控制线路分析、电气控制线路的经验设计、电气控制线路的逻辑设计、电气控制的可靠性、PLC概述、PLC的硬件结构与工作原理、PLC程序设计基础、PLC控制系统设计。每章均有典型例题和思考与练习。
机械设计与制造技术前沿 图书简介 本书深入探讨了现代机械设计与制造领域的前沿技术、核心理论及其在工业实践中的综合应用。全书结构严谨，内容详实，旨在为工程技术人员、高校师生及相关领域研究人员提供一份全面、深入的技术参考与学习资料。 第一部分：现代机械设计理论与方法 第一章：机械系统集成化设计 本章重点阐述了面向对象、模块化和参数化的机械系统设计方法。详细介绍了如何将结构设计、运动控制、传感与信息处理等多个学科知识有机融合，构建高效、可靠的集成化机械产品。内容涵盖了基于模型的系统工程（MBSE）在机械设计中的应用，以及如何利用有限元分析（FEA）和计算流体力学（CFD）对复杂结构进行多物理场耦合仿真，预测其在实际工况下的性能表现。特别关注了增材制造（Additive Manufacturing, AM）对传统设计约束的打破，以及由此带来的拓扑优化设计策略。 第二章：先进材料在机械结构中的应用 深入剖析了高性能工程塑料、复合材料（如碳纤维增强材料、玄武岩纤维）和新型金属合金（如高熵合金、形状记忆合金）的力学性能、疲劳特性和环境适应性。本章着重讲解了材料选择的科学依据，特别是考虑材料与制造工艺的兼容性，以及如何通过表面工程技术（如PVD、CVD涂层）来显著提高关键零部件的耐磨损、抗腐蚀能力和使用寿命。讨论了材料微观结构与宏观性能之间的内在联系。 第三章：机械动力学与可靠性工程 本部分系统回顾了振动理论、模态分析及旋转机械的动力学稳定性分析。重点介绍了随机振动理论在复杂机械系统（如航空航天、高速列车）中的应用，以及如何通过主动/被动减隔振技术来控制结构振动。可靠性工程部分深入探讨了故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等定性定量分析方法，并详细介绍了威布尔分布、阿恩-霍尔模型在预测设备寿命和制定维修策略（如基于状态的维修，CBM）中的应用。 第二部分：先进制造工艺与自动化 第四章：精密与超精密加工技术 本章聚焦于亚微米乃至纳米级别的加工技术。内容涵盖了电火花加工（EDM/WEDM）的优化控制、激光加工（切割、熔覆、烧结）的精度提升，以及超精密磨削、研磨技术。详细分析了刀具与工件之间的接触机理、误差的传递与补偿，并介绍了为实现高光洁度和尺寸精度所必须的机床结构热稳定性和刚度设计。特别探讨了微纳制造技术，如微机电系统（MEMS）的加工工艺链。 第五章：增材制造（3D打印）的工艺链与后处理 系统梳理了金属增材制造（如SLM/EBM）和高分子增材制造（如SLA/FDM）的主要技术路线。重点分析了从CAD模型到最终成品的完整工艺链中涉及的关键参数控制，如激光功率密度、扫描策略、粉末特性对成形件致密度和残余应力的影响。深入讨论了增材制造件的后处理技术，包括热等静压（HIP）、热处理、表面精加工等，这些步骤对恢复和提升材料性能至关重要。 第六章：数字化制造与智能车间 本章阐述了实现工业4.0目标所需的关键使能技术。详细介绍了制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）的集成架构，以及如何通过工业物联网（IIoT）收集和分析生产过程中的海量数据。重点讲解了数字孪生（Digital Twin）技术在虚拟调试、工艺优化和预测性维护中的构建方法和应用案例。同时，深入探讨了柔性制造系统（FMS）的调度优化算法和资源配置策略。 第三部分：工业机器人与自动化系统集成 第七章：工业机器人运动学与控制 本章为机器人应用奠定了坚实的理论基础。详细讲解了机器人的位姿描述、齐次变换、运动学正解与逆解的求解方法（包括解析法和数值法）。着重分析了机器人的速度和加速度分析，以及轨迹规划的平滑性要求。控制部分侧重于力/阻抗控制理论在人机协作、装配作业中的应用，并介绍了基于视觉反馈的机器人位姿修正技术。 第八章：传感、检测与系统集成 本部分关注现代制造现场的信息获取和决策支持。全面介绍了各类关键传感器（如视觉传感器、力/力矩传感器、激光位移传感器）的工作原理、精度指标及其在自动化生产线上的布局与标定。强调了数据采集与预处理的重要性，以及如何利用传感器信息实现对制造过程的实时监控和质量在线检测。探讨了系统集成中的接口标准、通信协议和数据安全问题。 第九章：人机交互与安全设计 随着自动化水平的提高，安全和便捷的人机交互界面变得至关重要。本章分析了HMI（人机界面）设计的认知工程学原则，确保操作员能够快速、准确地理解设备状态。安全设计方面，详细阐述了机械、电气和功能安全标准（如ISO 13849, IEC 62061）在自动化设备中的应用，包括安全等级（PL/SIL）的确定、安全回路的设计与验证，以及紧急停止系统的规范要求。 全书理论与实践并重，配有丰富的工程案例和仿真分析实例，旨在培养读者独立分析、解决复杂机械工程问题的能力，并为其掌握面向未来的智能制造技术打下坚实基础。
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