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出版者:

作者:Guru, Bhag S./ Hiziroglu, Huseyin R.

出品人:

页数:720

译者:

出版时间:2000-7

价格:$ 190.91

装帧:

isbn号码:9780195138900

丛书系列:Oxford Series in Electrical and Computer Engineering

图书标签:

• EE
• 电力机械
• 变压器
• 电机
• 电力系统
• 电气工程
• 电磁场
• 电路分析
• 电力电子
• 工业应用
• 高等教育

《动态系统建模与仿真：理论与实践》 本书深入探讨了动态系统的建模与仿真技术，为工程师、研究人员和学生提供了一个全面而实用的指南。我们着眼于物理世界中广泛存在的动态过程，从机械振动到热传导，从流体动力学到控制系统，揭示其内在的运动规律，并提供系统性的建模方法。 核心内容概览： 1. 动态系统基础理论： 状态空间表示法： 学习如何使用一组一阶微分方程（或差分方程）来描述系统的内部状态，理解状态向量在系统演化中的作用。本书将详细阐述线性与非线性系统状态空间模型的建立，包括如何从物理原理推导出模型方程。 传递函数与系统响应： 掌握通过拉普拉斯变换等方法从微分方程导出系统的传递函数，分析系统在不同输入（如单位阶跃、单位冲激）下的响应特征，如瞬态响应（上升时间、超调量、调节时间）和稳态响应。 系统稳定性分析： 深入理解系统稳定性的概念，包括Lyapunov稳定性、BIBO稳定性。本书将介绍 Routh-Hurwitz 判据、根轨迹法、Nyquist 判据、Bode 图等经典稳定性分析工具，并探讨如何通过系统参数设计来确保稳定性。 频域分析： 探索系统在不同频率下的行为，理解幅频特性和相频特性，以及它们如何影响系统的性能和对干扰的抑制能力。 2. 建模方法与技巧： 物理建模： 从基本物理定律（牛顿定律、能量守恒、质量守恒、电磁定律等）出发，构建系统的数学模型。我们将涵盖机械系统（质量-弹簧-阻尼系统、刚体动力学）、电学系统（RLC电路、二端口网络）、热学系统和流体系统等多种典型物理系统的建模过程。 数值方法与离散化： 学习将连续时间动态系统转化为离散时间模型，以便在计算机上进行仿真。我们将详细介绍欧拉法、改进欧拉法、龙格-库塔法等数值积分算法，分析它们的精度和稳定性。 系统辨识： 当精确的物理模型难以获得时，本书将介绍如何利用实验数据来估计系统的模型参数。我们将涵盖数据预处理、模型结构选择、参数估计算法（如最小二乘法）以及模型验证等关键步骤。 建模的抽象与简化： 探讨在建模过程中如何根据仿真目的和计算资源进行必要的模型简化和抽象，例如使用集中参数模型代替分布参数模型，或采用线性化技术处理非线性系统。 3. 仿真技术与实践： 仿真软件的应用： 本书将重点介绍在动态系统建模与仿真领域广泛使用的软件工具，如MATLAB/Simulink。我们将通过大量的实例，展示如何利用这些工具搭建模型、配置仿真参数、执行仿真并对结果进行可视化分析。 仿真实验设计： 学习如何有效地设计仿真实验，以验证模型、评估系统性能、优化设计参数。我们将讨论不同仿真场景的设置，如参数扫描、蒙特卡洛仿真、灵敏度分析等。 模型验证与确认： 强调模型准确性和可靠性的重要性。本书将指导读者如何通过对比仿真结果与实验数据、理论预测或其他模型来验证和确认模型的有效性。 高级仿真技术： 介绍一些高级的仿真技术，如多体系统仿真、实时仿真、硬件在环（HIL）仿真等，为读者在更复杂的工程问题中应用仿真技术打下基础。 本书特色： 理论与实践相结合： 既有扎实的理论基础讲解，又包含大量的实际案例和仿真示例，帮助读者将理论知识应用于解决实际工程问题。 循序渐进的教学方式： 内容组织由浅入深，从基础概念到高级技术，逐步引导读者掌握动态系统建模与仿真的全貌。 面向广泛的工程领域： 适用于机械工程、电气工程、航空航天工程、自动化、机器人、生物医学工程等多个工程学科。 强调计算工具的应用： 突出现代仿真软件在提高建模和仿真效率方面的作用。 目标读者： 本科高年级和研究生学生，学习自动控制、系统动力学、仿真技术等课程。 从事系统设计、性能分析、优化和故障诊断的工程师。 对动态系统行为感兴趣的研究人员和技术爱好者。 通过学习本书，您将能够深入理解动态系统的本质，熟练运用各种建模方法构建精确的模型，并掌握使用先进仿真工具进行系统分析和设计的技能，从而在您的工程实践和研究中取得更大的成就。

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我是在一个暑期项目中需要快速掌握电力设备运行基础时接触到这本书的。坦白说，这本书的阅读门槛是存在的，它要求读者至少对基础电路理论有扎实的了解。然而，一旦你跨越了最初的几章障碍，后面的学习过程就会变得异常顺畅。作者的写作风格非常严谨，充满了工程师特有的精准性，用词一丝不苟，避免了任何歧义。我发现书中对各种计算公式的适用条件和局限性都有明确标注，这在实际工程中至关重要——我们不仅要知道公式是什么，更要知道在什么情况下不能用它。书中的插图质量非常高，每一个截面图、每一个磁路示意图都精确地标示了关键部位，这对于理解电磁场在设备内部的分布和相互作用是极大的帮助。特别是关于绕组设计和端部漏磁场的分析部分，深度超出了我预期的教材水平，更像是一本专业参考手册。这本书更像是导师在身边手把手地指导你，而不是冷冰冰的知识灌输。

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这本书的价值，我觉得体现在它深厚的理论功底和对实际工程问题的关注度之间的完美平衡。我个人比较关注设备运行的可靠性，因此我花了大量时间研究了书中关于电机过载能力、短路电流计算以及变压器热稳定性的章节。这些内容不仅仅是理论上的探讨，很多都直接关联到国家标准和行业规范，这让这本书立刻从“学术读物”升级为“必备工具”。作者在分析故障时，习惯性地引入了“工程经验”作为补充，例如在讨论变压器套管油纸绝缘的劣化时，会引用实际的寿命数据和环境影响因子。这本书的索引做得也非常出色，查找特定公式或定义非常方便快捷，这对于需要快速查阅的现场工程师来说，是一个巨大的加分项。虽然整体篇幅不薄，但每一页的内容都显得信息密度极高，很少有水分，读完后感觉收获满满，对电力系统的核心部件有了全新的、更深层次的理解。

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这本书的封面设计得相当专业，采用了深蓝色和银色的主色调，给人一种稳重可靠的感觉。我特地选了这本教材来备考下个月的专业考试，它在行业内口碑一直不错，据说对理解电力系统的基础理论非常有帮助。刚翻开目录，就被其详尽的章节划分吸引了，从基础的电磁理论到复杂的电机设计原理，覆盖面非常广。特别是关于三相异步电机和同步发电机的章节，作者似乎花费了大量篇幅来阐述其运行特性和故障诊断，这对于实际工程应用来说至关重要。我尤其欣赏作者在解释复杂公式推导时的条理性和清晰度，很多原本让我感到晦涩难懂的概念，通过书中的图示和逐步解析，一下子就变得豁然开朗。书中的例题设计得也很巧妙，并非简单的套公式，而是结合了实际的工况背景，能有效训练读者的分析和解决问题的能力。不过，对于初学者来说，可能需要一些时间来适应其略显学术化的语言风格，但对于有一定基础的工程师或学生来说，它无疑是一份极佳的参考资料，能帮助我们构建起扎实而全面的电力机械知识体系。

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说实话，当我第一次拿到这本厚重的书时，内心是既期待又有点忐忑的。我希望它能真正成为我理解“电工学”这个庞大体系的桥梁，而不是又一本束之高阁的“工具书”。阅读体验上，这本书的排版清晰，字体大小适中，使得长时间阅读眼睛不容易疲劳。我注意到作者在介绍变压器工作原理时，运用了大量的类比和生活中的实例来辅助说明，比如用自来水管路的压力和流量来比喻电压和电流的关系，这种接地气的讲解方式极大地降低了理解门槛。在处理瞬态过程和暂态分析时，作者并没有回避数学上的复杂性，但同时也提供了详尽的数学模型建立过程，这让习惯于“知其然，更要知其所以然”的我感到非常欣慰。我尤其赞赏其中关于电机效率优化和功率因数校正的章节，不仅有理论分析，还有大量的工程实践案例分析，直接展示了如何在实际工厂环境中应用这些知识来降低能耗和提高系统稳定性。总的来说，这本书的深度和广度都达到了高标准，是一本值得反复研读的深度学习资料。

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这本书的内容组织结构简直是教科书级别的典范。它没有那种堆砌概念的通病，而是以一种非常线性的、逻辑递进的方式展开。从最基本的电磁感应定律开始，稳步过渡到各种电机和变压器的结构、原理、性能分析，最后延伸到保护和控制系统。我发现作者在描述不同类型电机（比如直流机、感应机和同步机）的特性对比时，使用了非常精炼的表格和对比图，这种视觉化的呈现方式，极大地提高了我的信息吸收效率。对于像我这样需要快速掌握核心知识点的人来说，这种结构上的严谨性是最高的价值所在。例如，关于变压器并联运行的条件和影响，书中给出的分析路径非常清晰，从阻抗匹配到有功功率和无功功率的分配，每一步的逻辑推导都无懈可击。唯一美中不足的是，书中对于最新的永磁同步电机技术和变频驱动器的集成应用介绍略显简略，但考虑到它更偏向于传统电力机械的基础理论，这一点也可以理解。

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