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页数:298

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出版时间:2009-6

价格:25.00元

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isbn号码:9787532397396

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图书标签:

• 数控技术
• 机床
• 数控机床
• 制造技术
• 工业自动化
• 机械工程
• 数控编程
• 加工技术
• 机电一体化
• 现代制造

现代农业机械化与智能控制 书籍简介 本书旨在系统梳理和深入探讨现代农业生产中机械化、自动化与智能化技术的发展脉络、核心原理、关键应用及未来趋势。面对全球人口增长、资源约束加剧以及气候变化带来的严峻挑战，农业正经历一场由传统粗放型向精准、高效、可持续的现代化转型。本书紧密围绕这一转型需求，聚焦于前沿的农业机械装备、传感技术、信息处理、决策支持与无人化作业等领域，为农业工程、农机设计制造、智慧农业管理以及相关科研和教育工作者提供一本全面而深入的参考读物。 第一部分：现代农业机械化基础与发展（约350字） 本部分首先回顾了农业机械化在不同历史阶段的演进，从早期的动力机械化迈向现代的高效集成化。详细阐述了现代农业机械系统的构成要素，包括动力单元、传动系统、工作部件的设计理念与优化方法。重点分析了适用于不同作物（如粮食作物、经济作物、园艺作物）的专业化农机装备，如大马力拖拉机、联合收割机、精量播种机等的设计特点和性能指标。同时，深入剖析了机械可靠性、能耗优化及人机工程学在农机设计中的重要性，强调提升作业质量和操作舒适度是当前机械化发展的核心目标。此外，还探讨了可持续农业背景下，土壤保护性耕作机械的技术要求与发展方向，如深松、免耕、条带耕作等技术对土壤结构和生态环境的长期影响与优化路径。 第二部分：农业传感、信息采集与数据处理（约400字） 随着物联网（IoT）和遥感技术在农业中的广泛应用，精确的信息获取成为实现精准农业的前提。本部分详尽介绍了应用于田间的各类传感器技术，包括环境监测传感器（温度、湿度、光照、CO2浓度）、土壤传感器（养分含量、pH值、水分张力）以及作物生理状态传感器（叶绿素含量、冠层温度、病虫害早期识别）。对不同传感器的原理、精度、抗干扰能力及其在农业环境下的耐久性进行了对比分析。 更重要的是，本部分系统论述了如何对海量采集到的异构数据进行高效处理与融合。涵盖了数据预处理技术、空间插值方法、时间序列分析在作物生长模型构建中的应用。特别关注了基于计算机视觉和深度学习的作物表型分析技术，如何实现对作物健康状况、产量预测和杂草识别的自动化评估。数据管理系统（Data Management Systems, DMS）的架构设计、云平台与边缘计算在农业数据处理中的角色分配，也成为本节的重点内容。 第三部分：农业自动化与智能控制系统（约450字） 本部分是本书的核心内容之一，聚焦于如何将采集到的数据转化为精准的自动化控制指令。详细讲解了农业机械运动控制系统的基本原理，包括路径规划算法（如A、RRT算法在田间作业中的优化应用）和轨迹跟踪技术。重点深入探讨了自动导航与定位技术，对比分析了GPS/GNSS、RTK（实时动态）定位、惯性测量单元（IMU）以及视觉里程计（Visual Odometry）在农田环境下实现厘米级乃至毫米级精度的融合方案。 在控制理论方面，本书阐述了PID控制、模糊控制、自适应控制等在喷洒、施肥、灌溉等环节的应用。强调了决策支持系统（DSS）的设计逻辑，如何结合气象预报、土壤养分图谱和作物模型，自动生成最优的作业参数集。此外，还对无人机（UAV）和地面无人作业车辆（UGV）的控制架构、任务调度策略以及安全保障机制进行了详尽的论述，这是实现未来无人农场的重要基石。 第四部分：智慧农业集成应用与未来展望（约300字） 本部分将前述技术进行集成，展示智慧农业的实际应用场景。涵盖了精准灌溉系统（如基于土壤湿度和作物需水模型的变速率灌溉）、变量施肥与播种技术（Variable Rate Technology, VRT）的实施细则与效果评估。分析了利用数字孪生技术构建农田作业环境模型，进行虚拟调试和风险预演的应用前景。 展望未来，本书探讨了农业机器人（Agri-Robotics）在采摘、修剪、除草等高精度作业中的发展瓶颈与突破口。讨论了区块链技术在农产品溯源与供应链管理中的潜在价值，以及人机协作在未来农业生产中的角色定位。强调跨学科交叉融合（如生物学、控制科学、材料科学）是推动农业装备向更高效、更环保、更具韧性方向发展的关键驱动力。本书旨在激发读者对构建可持续、高产出、低影响的未来农业系统的思考与实践。

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我简直要为这本书的理论深度点赞，它对于基础物理原理和材料科学的阐述，简直是教科书级别的严谨。它没有那种浮于表面的“操作指南”式的讲解，而是深入到每一个加工参数背后的力学分析和热力学模型中去。比如，在讲解刀具切削过程时，作者不仅罗列了切削力公式，还详细推导了应力集中点是如何影响刀具寿命的，甚至引入了有限元分析（FEA）的基本思想来解释残余应力的形成。这种层层递进、注重本源的叙述方式，让读者不只是学会了“怎么做”，更明白了“为什么这么做”。对于我们这些希望从操作员晋升到工艺工程师的人来说，这种对底层原理的透彻理解至关重要，它构建了一个扎实的知识框架，让我们能够灵活应对突发状况，而不是被既定的程序所束缚。读完相关章节后，我感觉自己对机械加工的本质有了全新的认识，不再是简单的“切削”，而是一门复杂的物理交互艺术。

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这本书的案例分析部分简直是神来之笔，它不像其他书籍那样只给出理想状态下的标准流程，而是充满了现实工业场景的“烟火气”。我特别关注了关于复杂曲面加工的章节，作者选取了航空航天领域中一个涡轮叶片的典型零件作为研究对象，从最初的数模转换、刀具路径规划，到后处理和误差补偿，每一步都给出了详细的、具有可操作性的解决方案。更绝的是，书中还穿插了大量的“经验陷阱”提醒，比如在高速加工中，由于机床的滞后误差可能导致微小振动，进而影响表面粗糙度，书中给出的解决思路非常实用，比如引入自适应控制算法，或者调整进给速率的非线性策略。这些细节处理，体现了作者深厚的工程实践经验，而不是纸上谈兵。读完这部分，我立刻就能在自己的工作站上尝试优化现有的加工策略，效果立竿见影，极大地提高了我的生产效率和零件合格率。

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语言风格上，这本书的作者似乎特别擅长于用精确而又富有趣味性的方式来传达晦涩的知识点。它的行文不像某些技术文档那样干巴巴、板着脸孔，而是带着一种温和的引导性。比如，在解释G代码和M代码的逻辑结构时，作者没有直接丢下一堆代码符号，而是用了一个非常形象的比喻，将机床比作一个极其听话但又不知变通的“机器人学徒”，你需要用最精确、最无歧义的语言去指挥它，否则它就会犯错。这种拟人化的描述瞬间拉近了读者与枯燥代码之间的距离，使得学习过程变得轻松愉快。此外，书中的术语解释非常到位，对于一些行业内的专业名词，都会在第一次出现时给出清晰的脚注或简短的解释，确保即便是初学者也不会因为一两个生词而卡壳。这种体贴入微的写作态度，让阅读体验非常流畅，几乎没有“读不下去”的感觉。

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这本书的装帧设计实在是太吸引人了，封面那种金属质感的磨砂处理，一下子就让人联想到精密制造的冰冷与力量感，而且书脊上的字体选择也很有品味，很现代、很硬朗，拿在手里沉甸甸的，感觉就像握着一把专业的工具。我特别喜欢它内文的排版，大开本的设计让图表和示意图的展示效果达到了最佳，那些复杂的机械结构图，平时在小开本的书里看着费劲，但在这本书里简直是一览无余，线条清晰，层次分明。而且，纸张的选择也值得称赞，不是那种容易反光的铜版纸，而是略带哑光的特种纸，即使在车间或者灯光不是特别明亮的环境下阅读，眼睛也不会感到疲劳。装订方式似乎是锁线胶装，翻开后可以完全平摊，这对于需要对照着设备进行学习的读者来说，简直是福音，再也不用担心书本合拢而遮挡住关键步骤的描述了。从图书的物理质感上来说，这本书已经超越了一本技术手册的范畴，更像是一件精心制作的工艺品，让人忍不住想时常翻阅和把玩。这套精致的包装和内页处理，无疑为它的内容增添了极强的专业性和收藏价值。

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我不得不提一下这本书在软件集成和自动化趋势上的前瞻性布局。它并没有将重点仅仅停留在传统的数控编程和机床操作上，而是花了不少篇幅探讨了数字化车间（Smart Factory）的概念是如何与数控技术深度融合的。书中详细介绍了OPC UA协议在设备互联中的作用，以及如何利用工业物联网（IIoT）平台对机床运行状态进行实时监控和远程诊断。尤其是关于数据驱动的质量控制那一章，探讨了如何采集切削过程中的振动信号和声发射信号，并通过机器学习模型来预测刀具磨损的临界点，从而实现预测性维护。这远超出了传统技术书籍的范畴，它直接指向了未来智能制造的发展方向，让读者提前接触到了行业最前沿的技术脉络。拥有这本书，就像是拿到了通往未来工厂的一把钥匙，它不仅教会你如何操作现在的设备，更指明了你未来职业发展的方向。

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