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頁數:218

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出版時間:2003-1

價格:18.00元

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isbn號碼:9787562423218

叢書系列:

圖書標籤:

• 電子技術
• 基礎
• 電路
• 模擬電子
• 數字電子
• 電子元件
• 半導體
• 電工學
• 通信原理
• 嵌入式係統

《現代機械設計製造及其自動化技術》 內容簡介： 本書是一部係統探討現代機械設計製造及其自動化技術發展趨勢與核心內容的學術專著。全書共分為五個部分，分彆聚焦於機械設計的新理念、先進製造技術、智能製造裝備、自動化控製係統以及機械工程的未來發展方嚮，旨在為讀者提供一個全麵而深入的機械工程學科知識體係。 第一部分：現代機械設計理論與方法 本部分深入剖析瞭傳統機械設計嚮現代機械設計轉型的必然性與關鍵技術。我們首先迴顧瞭機械設計的基本原理，包括靜力學、動力學、材料力學、機構學等基礎理論，並在此基礎上，重點闡述瞭麵嚮對象的設計方法、參數化設計、知識工程在機械設計中的應用。 參數化與智能化設計： 詳細介紹瞭如何利用先進的CAD/CAM/CAE軟件，構建參數化模型，實現設計的快速迭代與優化。重點講解瞭基於特徵的設計、參數化約束的建立與管理，以及如何引入智能決策支持係統，輔助工程師進行更優化的設計方案選擇。例如，在復雜麯麵零件的設計中，如何通過特徵建模與約束驅動，快速調整關鍵尺寸和形貌，以滿足不同工況下的性能要求。 可靠性設計與壽命預測： 強調瞭在設計初期就融入可靠性設計理念的重要性。本書深入探討瞭故障模式與影響分析（FMEA）、失效模式與影響及危害性分析（FMECA）等方法，以及如何運用概率論和數理統計方法進行産品壽命預測和可靠性評估。我們將結閤實例，展示如何通過材料選擇、結構優化、冗餘設計等手段，提高機械産品的整體可靠性。 人機工程學與人體工程學設計： 關注機械産品在使用過程中的舒適性、安全性和易用性。本部分詳細介紹瞭人體測量學、人體動力學以及心理學在機械設計中的應用，如操作界麵的布局、控製按鈕的設計、座椅的人體工程學考量等，旨在創造更符閤人類生理和心理需求的産品。 綠色設計與可持續發展： 闡述瞭在機械設計中融入環境友好理念的必要性。從材料選擇的環保性、能源消耗的降低、廢棄物的最小化到産品的可迴收性，本書詳細介紹瞭綠色設計原則及其在産品生命周期中的實施策略。我們將探討如何通過輕量化設計、選用可再生材料、優化能量利用效率等方法，實現機械産品的可持續發展。 第二部分：先進製造技術與工藝 本部分聚焦於當今製造業中最具創新性和前沿性的製造技術，旨在提升製造精度、效率與柔性。 精密與超精密加工技術： 詳細介紹瞭超精密車削、磨削、拋光、研磨等傳統精密加工技術的最新進展，並重點介紹瞭微納加工、納米壓印、電子束光刻、離子束刻蝕等新興的微納製造技術。例如，在半導體器件製造、微型傳感器製造等領域，這些技術的應用至關重要。 特種加工技術： 深入研究瞭電火花加工（EDM）、電化學加工（ECM）、激光加工（LP）、水射流加工（WJP）以及超聲波加工（USM）等特種加工技術。本書將分析這些技術的加工原理、工藝特點、適用材料範圍以及在復雜零件製造中的優勢，如在模具製造、航空航天零件加工等方麵的應用。 增材製造（3D打印）技術： 詳細介紹瞭選擇性激光熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）、熔融沉積成型（FDM）、光固化（SLA）等主流增材製造技術。本書將重點探討增材製造在原型製作、小批量定製生産、復雜結構零件製造以及生物製造等領域的應用潛力。我們將分析不同增材製造工藝的優缺點，以及材料選擇、工藝參數優化等關鍵問題。 柔性製造係統（FMS）： 闡述瞭如何構建能夠適應多品種、小批量生産需求的柔性製造係統。本部分重點介紹瞭自動上下料係統、機器人集成、計算機集成製造係統（CIMS）以及製造執行係統（MES）在FMS中的作用，以及如何實現生産過程的自動化、信息化和智能化。 第三部分：智能製造裝備與機器人技術 本部分重點關注實現智能化製造的關鍵裝備，特彆是工業機器人及其在生産自動化中的應用。 工業機器人技術： 詳細介紹瞭工業機器人的基本組成、運動學與動力學分析、控製係統以及典型應用。本書將深入探討不同類型的工業機器人（如串聯機器人、並聯機器人、Delta機器人）的工作原理、性能特點及其在裝配、焊接、搬運、檢測等自動化作業中的應用。 機器人感知與導航技術： 介紹瞭機器人的視覺係統（CCD、CMOS相機、激光掃描儀）、觸覺傳感器以及導航與定位技術（SLAM、GPS、慣性導航）。本書將闡述如何利用這些技術使機器人能夠感知周圍環境，並自主完成路徑規劃和運動控製。 人機協作機器人（Cobots）： 關注近年來快速發展的協作機器人技術。我們將分析協作機器人在安全設計、力反饋控製、以及與人類協同工作方麵的技術挑戰與解決方案，並探討其在人機協同生産、輔助操作等場景的應用前景。 智能製造裝備的集成與協同： 探討瞭如何將機器人、數控機床、自動化生産綫等智能製造裝備進行有效的集成與協同，構建高度自動化的生産單元和車間。本書將分析 MES、ERP 係統在裝備協同管理中的作用，以及如何通過物聯網（IoT）技術實現裝備間的互聯互通與數據共享。 第四部分：自動化控製係統與工程 本部分係統介紹瞭實現機械係統自動化的核心技術——控製係統，包括傳統控製與現代控製理論的應用。 自動控製理論基礎： 迴顧瞭綫性係統、非綫性係統、離散係統等自動控製理論的基本概念，包括傳遞函數、狀態空間方程、係統穩定性分析、根軌跡法、奈奎斯特圖等。 PID 控製及其改進： 詳細講解瞭比例-積分-微分（PID）控製器的工作原理、整定方法及其在各種機械係統中的應用。同時，本書也將介紹模糊PID、自適應PID等PID控製器的改進策略，以適應更復雜的控製需求。 現代控製理論： 深入探討瞭現代控製理論，如最優控製、自適應控製、魯棒控製、預測控製等。我們將通過實例分析，展示這些先進控製方法在提高係統性能、應對不確定性以及實現復雜動態控製方麵的優勢。 可編程邏輯控製器（PLC）與分布式控製係統（DCS）： 介紹瞭PLC在工業自動化控製中的應用，包括梯形圖、指令錶等編程方法。同時，本書也將探討DCS在大型復雜自動化係統中的架構設計、通信協議以及監控管理功能。 嵌入式係統與實時控製： 關注為機械係統提供智能控製核心的嵌入式係統。本書將介紹嵌入式硬件平颱、實時操作係統（RTOS）以及嵌入式軟件開發流程，並探討其在驅動電機、傳感器數據采集、信息處理等方麵的應用。 第五部分：機械工程的未來發展方嚮 本部分展望瞭機械工程學科的未來發展趨勢，探討瞭新興技術與跨學科融閤帶來的機遇與挑戰。 數字化與智能化轉型： 聚焦工業4.0、工業互聯網等概念，深入分析大數據、人工智能、雲計算等技術如何賦能機械製造的數字化與智能化轉型。本書將探討如何利用數字孿生技術實現産品全生命周期的模擬與優化，以及如何構建智能工廠。 新材料與新能源的應用： 探討瞭先進功能材料、智能材料、生物材料在機械工程領域的應用前景，以及新能源技術（如氫能、太陽能）在機械驅動和能源管理方麵的創新。 跨學科融閤與新興領域： 關注機械工程與其他學科的交叉融閤，如生物機電一體化、仿生學、納米技術與機械的結閤、以及智能交通係統、智能醫療器械等新興領域的發展。 人纔培養與創新創業： 討論瞭麵嚮未來機械工程發展的需求，創新人纔培養模式，以及鼓勵學生和青年學者進行技術創新與創業的路徑。 本書力求理論與實踐相結閤，內容豐富，結構清晰，配有大量的圖錶和案例分析，適閤機械工程、自動化、材料科學等相關專業的本科生、研究生及從事相關領域科研和工程技術人員閱讀參考。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解現代機械設計製造及其自動化技術的精髓，把握學科發展前沿，為解決實際工程問題和推動技術創新提供堅實的理論基礎和實踐指導。

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這本書的封麵設計得相當有意思，那種深邃的藍色調，配上一些像是電路圖一樣的抽象綫條，讓人一眼就能感受到它蘊含的某種科技感和嚴謹性。我原本對這類技術書籍抱持著一絲敬畏，畢竟“電子技術”聽起來就不是輕鬆的主題。然而，翻開第一章，那種復雜感立刻消散瞭許多。作者的敘述方式非常平易近人，他沒有上來就拋齣一堆晦澀難懂的公式和術語，而是從最基本的概念講起，比如電流、電壓這些，簡直就像是給一個對電子世界完全不瞭解的人做瞭一次細緻的入門引導。舉個例子，在講解電阻的特性時，他不是枯燥地給齣歐姆定律的定義，而是用瞭一個非常生動的比喻，將電流比作水流，電阻則是管道的粗細，這樣一來，即便是初學者也能立刻抓住核心要點。再往後看，涉及到半導體、二極管這些略微深入的內容時，作者依然保持著這種娓娓道來的節奏，配閤著清晰明瞭的圖示，讓人感覺每一步的學習都是踏實而可靠的。整本書的排版也十分舒服，字體大小適中，段落之間留白恰當，長時間閱讀也不會感到視覺疲勞。可以說，這本書成功地將一個看似高深的領域，包裝成瞭一個可以被普通人接受和探索的知識寶庫，極大地激發瞭我繼續深挖下去的興趣，而不是僅僅停留在“瞭解”的層麵。

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老實說，我拿到這本書時，主要是衝著它在某一個特定領域的口碑去的，以為它會集中火力解決那個尖端問題。但閱讀下來，我驚喜地發現，這本書的“序章”和“附錄”部分，簡直是點睛之筆，是我個人認為最值得稱贊的結構設計。序章部分，作者用瞭很強的感染力描繪瞭電子技術在現代社會中的地位和發展脈絡，它不是空洞的贊美，而是通過幾個極具啓發性的曆史轉摺點，說明瞭基礎理論如何催生齣革命性的産品，這種宏大的敘事角度，極大地拔高瞭學習的境界。而附錄部分，則是一個精煉的“速查手冊”和“常見錯誤歸納集”。它將全書中最容易混淆的概念進行瞭對比總結，並列齣瞭初學者最容易犯的十大邏輯錯誤及其改正方法。這種“反嚮學習”的設計思路非常高明，它提前預判瞭讀者的學習障礙，並在你真正卡住之前，就提供瞭清晰的路徑指引。這種對讀者學習麯綫的細膩洞察，讓這本書的閱讀體驗變得極其順暢和高效，讓人感覺這本書不隻是一本教材，更像是一位經驗豐富的老前輩，全程陪伴在側，隨時為你撥開迷霧。

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作為一個已經接觸過一些基礎電子知識的學習者，我經常遇到一個問題：很多資料要麼太偏嚮理論的純數學推導，讓我感到枯燥乏味；要麼就是過於偏嚮應用實例，但對背後的原理卻一帶而過，讓人無法舉一反三。而這本書的獨特之處就在於它完美地找到瞭那個平衡點。它在闡述理論時，引用瞭許多非常貼近實際的工程案例來佐證，這使得抽象的電磁現象瞬間變得可視化和可感知。比如說，在講到頻率響應和濾波特性時，作者沒有停留在波特圖的繪製上，而是結閤瞭音頻放大器中高通和低通濾波器的實際應用場景，詳細分析瞭為什麼在某些頻率下信號會衰減，這種衰減對最終輸齣音質會有什麼具體影響。這種“理論指導實踐，實踐反哺理論”的教學閉環，讓我對那些原本感到有些模糊的概念豁然開朗。每次當我開始懷疑某個公式是否真的有用時，這本書總能適時地拋齣一個巧妙的實際應用，讓我立刻意識到，這些看似枯燥的數學工具，正是工程師手中最鋒利的“手術刀”，能精確地雕琢齣我們想要的功能特性。

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這本書在某些細節的處理上，體現齣瞭作者極高的職業素養和對讀者群體的深刻理解。很多教科書在涉及仿真軟件的使用時，往往會簡單地提一句“你可以使用SPICE進行驗證”，然後就結束瞭。但這本書的作者顯然更進一步，他專門開闢瞭一章，詳細介紹瞭如何使用業界常用的仿真工具來驗證書中所講解的電路設計。這不僅僅是操作手冊式的介紹，更重要的是，他強調瞭仿真結果與理論計算之間可能齣現的偏差，並深入分析瞭造成這些偏差的根本原因，比如元器件的非理想特性、模型參數的設置等等。這種對“現實世界與理想模型差異”的探討，是很多基礎讀物所缺失的寶貴內容。這使得讀者在學習過程中，能夠建立起一種批判性的思維，不盲目相信任何一個數字，而是學會用理論去檢驗仿真，用仿真去修正理論，從而培養齣真正具有工程實踐能力的頭腦。這部分內容對我而言價值非凡，它將我從一個單純的理論學習者，推嚮瞭一個更接近實際設計者的角色。

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這本書的深度和廣度，遠遠超齣瞭我最初的預期。我一直認為，技術書籍的局限性往往在於其內容的“時效性”，很容易隨著新技術的發展而迅速過時。但是，這本書的基石部分打得極其紮實，它聚焦於那些最本質的物理原理和邏輯架構，這些是無論技術如何迭代，都不會輕易改變的底層邏輯。我特彆欣賞作者在講解復雜電路分析方法時的那種耐心和條理性。他沒有采取那種“我假定你知道A和B，所以我們直接來看C”的傲慢態度，而是將復雜的分析過程拆解成一係列可操作的、邏輯遞進的小步驟。比如，在處理疊加定理或者節點電壓法時，書裏提供的例題不僅數量多，而且難度梯度設置得非常閤理，從最簡單的兩元件電路開始，逐步過渡到多輸入源、多節點的復雜網絡。更妙的是，每道例題的解析都不是簡單的答案羅列，而是詳細闡述瞭選擇該解題方法的動機和每一步的物理意義。讀完這一部分，我感覺自己不光是學會瞭“如何計算”，更重要的是理解瞭“為什麼這樣算纔是對的”，這種內化的知識體係構建，遠比死記硬背公式要來得珍貴得多。這種對基礎的深度挖掘，讓這本書具有瞭長久的生命力。

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