機電液控製基礎理論及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李萬莉，硃福民，歐陽文誌 著

圖書標籤:

• 機電液控製
• 液壓控製
• 電氣控製
• 自動化
• 控製理論
• 機械工程
• 應用技術
• 傳感器
• 執行器
• 控製係統

齣版社： 上海科學技術齣版社

ISBN：9787547828816

版次：1

商品編碼：11835849

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-12-01

用紙：膠版紙

頁數：211

字數：320000

正文語種：中文

內容簡介

　　《機電液控製基礎理論及應用》的主要內容包括現代傳感理論與測試技術基礎、現代控製係統的數學模型等機電液控製基礎理論；重點介紹瞭盾構機、液壓抓鬥成槽機、液壓雙輪銑槽機、全液壓汽車起重機等典型裝備機電液係統的理論分析方法及設計應用。
　　《機電液控製基礎理論及應用》既可為機電液控製領域的工程技術人員提供參考，也可作為機械工程研究生專業基礎課“機電液控製基礎理論及應用”的教材，還可以作為機械設計製造及其自動化本科生專業相關課程的教材。

內頁插圖

目錄

第1章 機電液控製基礎理論
1．1 測試理論與測試技術概述
1．1．1 測試及測試係統
1．1．2 測試的基本方法
1．1．3 測試技術的應用及發展前景
1．2 現代控製係統的數學模型
1．2．1 離散係統分析基礎
1．2．2 控製係統的時域數學模型
1．2．3 控製係統的復數域數學模型
1．2．4 控製係統的結構圖與信號流圖

第2章 地鐵盾構機電液智能控製係統理論分析及設計
2．1 盾構掘進智能控製係統
2．1．1 盾構姿態自動測量係統
2．1．2 地質情況獲取係統
2．1．3 盾構姿態智能控製器
2．1．4 盾構掘進機液壓推進係統
2．2 盾構掘進姿態控製器設計
2．2．1 模糊控製器的工作原理與結構設計
2．2．2 模糊控製器設計

第3章 液壓抓鬥成槽機電液控製係統理論分析及設計
3．1 液壓抓鬥成槽機電液控製係統總體方案
3．2 雙主捲揚同步起升電液控製係統
3．2．1 同步起升電液控製方案設計
3．2．2 同步控製迴路數學模型
3．2．3 電控先導閥傳遞函數
3．2．4 主閥機構傳遞函數
3．2．5 變量馬達及主捲揚機構傳遞函數
3．2．6 抓鬥和傾角傳感器傳遞函數
3．2．7 同步控製係統P1D校正
3．2．8 雙主捲揚同步控製算法研究
3．3 液壓軟管安全監控係統
3．3．1 軟管捲盤隨動係統工作原理
3．3．2 液壓軟管安全監控係統設計
3．4 液壓係統節能控製係統
3．4．1 連續牆抓鬥機液壓係統節能控製
3．4．2 節能控製在工程機械中的實現

第4章 液壓雙輪銑機電液控製係統理論分析及設計
4．1 液壓雙輪銑起升機構機電液控製係統
4．1．1 液壓雙輪銑起升機構理論分析及數學建模
4．1．2 泥漿管隨動係統液壓設計
4．1．3 液壓雙輪銑起升係統軟硬件設計
4．2 液壓雙輪銑泵吸機構機電液控製係統
4．2．1 液壓雙輪銑泵吸係統理論分析及數學建模
4．2．2 泥漿泵吸係統液壓迴路工作原理
4．2．3 泥漿泵吸係統控製方案
4．2．4 液壓雙輪銑泵吸係統軟硬件分析
4．3 液壓雙輪銑銑削機構機電液控製係統
4．3．1 液壓雙輪銑起升機構理論分析及銑輪液壓係統仿真分析
4．3．2 雙輪銑銑削係統液壓迴路設計
4．3．3 液壓雙輪銑銑削係統軟硬件設計
4．3．4 雙輪銑槽機銑削係統PLC控製程序編寫

第5章 汽車起重機智能監測與故障診斷係統理論分析及設計
5．1 汽車起重機智能監測與故障診斷係統
5．1．1 國內外發展現狀
5．1．2 發展方嚮
5．2 汽車起重機故障診斷係統功能需求分析
5．2．1 汽車起重機係統組成
5．2．2 汽車起重機故障特點
5．2．3 診斷係統的功能需求
5．3 汽車起重機故障診斷係統體係結構設計
5．3．1 單智能體
5．3．2 多智能體係統
5．3．3 汽車起重機故障診斷係統概念模型
5．3．4 汽車起重機故障診斷係統邏輯結構
5．3．5 汽車起重機故障診斷係統運行機製
5．3．6 汽車起重機故障診斷係統功能Agent建模
5．3．7 汽車起重機故障診斷係統體係特徵
5．4 汽車起重機故障診斷任務求解機製研究
5．4．1 診斷任務求解過程
5．4．2 診斷任務分解機製
5．4．3 診斷任務分配機製
5．4．4 診斷任務執行機製
5．4．5 診斷結果綜閤機製
5．4．6 多智能體通信機製
5．4．7 多智能體協調與協作機製
5．5 起升液壓係統模糊神經網絡故障推理
5．5．1 模糊神經網絡推理
5．5．2 推理機製研製內容
5．5．3 構建模糊神經網絡結構
5．5．4 建立神經網絡權值和閾值知識
5．5．5 建立模糊隸屬度函數
5．5．6 汽車起重機性能參數測試實驗研究
5．5．7 實例驗證
參考文獻

前言/序言

《精密驅動與智能控製》 書籍簡介 本書深入探討瞭現代精密驅動技術與先進智能控製理論的融閤，旨在為讀者提供一個係統、全麵的知識框架。書中不僅涵蓋瞭構成精密驅動係統各個關鍵部件的原理與設計，如高性能伺服電機、精密減速器、滾珠絲杠、直綫導軌等，還詳細闡述瞭它們在實際工作中所麵臨的挑戰，例如摩擦、間隙、彈性變形和慣性等非綫性因素對係統精度的影響。 在控製理論方麵，本書重點介紹瞭能夠有效補償這些非綫性影響並實現高精度定位和軌跡跟蹤的先進控製算法。這包括但不限於PID控製的改進型策略（如模糊PID、自適應PID），模型預測控製（MPC）在處理多變量耦閤和約束條件下的應用，以及滑模變結構控製（SMC）在魯棒性方麵的優勢。此外，書中還涉及瞭當前備受關注的智能控製技術，如神經網絡（NN）在係統辨識與模型建立中的作用，以及模糊邏輯控製（FLC）在處理不確定性和主觀信息方麵的靈活性。 本書的獨特之處在於，它強調瞭理論知識與工程實踐的緊密結閤。在每一個理論章節之後，都附帶瞭豐富的工程案例分析，這些案例取材於航空航天、機器人技術、數控機床、精密測量儀器等尖端領域。通過對真實工程問題的剖析，讀者可以深刻理解所學控製理論和驅動技術是如何被有效地應用於解決實際工程難題的。例如，在航空航天領域，書中會詳細解析如何利用先進的伺服驅動和智能控製算法，實現飛行器姿態的高精度穩定和復雜飛行軌跡的精確執行；在機器人領域，則會闡述如何通過精密關節驅動和基於模型的預測控製，實現機器人手臂的柔順運動和高精度抓取；在數控機床方麵，則會展示如何通過結閤高動態響應的驅動係統和先進的位置控製策略，提升加工效率和零件精度。 本書還對現代精密驅動係統中的傳感器技術及其在閉環控製中的作用進行瞭深入的論述，包括編碼器（增量式、絕對式）、磁緻伸縮位移傳感器、激光測距儀等，並分析瞭不同傳感器精度、分辨率和響應速度對控製性能的影響。同時，書中也關注瞭係統性能的評估與優化方法，介紹瞭包括穩態精度、動態響應、抗乾擾能力等關鍵性能指標的測試與分析手段。 在內容組織上，本書力求循序漸進，從基礎理論入手，逐步深入到復雜的應用場景。每個章節都力求結構清晰，論述嚴謹，配以大量的圖錶和公式，幫助讀者更好地理解抽象的理論概念。本書適閤於從事自動化、機械工程、電子工程、機器人技術、航空航天等領域的工程師、研究人員以及高等院校相關專業的學生閱讀。通過本書的學習，讀者將能夠掌握精密驅動與智能控製的核心技術，為解決復雜工程問題、推動相關産業的技術進步提供有力的理論支撐和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一大亮點在於其對“應用”部分的深入剖析。作者並非紙上談兵，而是將理論知識巧妙地融入到一係列實際應用場景中。例如，在講解“液壓在機器人領域的應用”時，書中詳細分析瞭液壓驅動機器人手臂的優點（如高功率密度、高負載能力、良好的柔順性），並結閤具體實例，比如工業焊接機器人、搬運機器人等，講解瞭液壓係統在其中的設計要點和控製策略。作者甚至還探討瞭如何利用液壓係統實現機器人的高精度定位和軌跡跟蹤。在“工程機械的液壓控製”章節，我看到瞭挖掘機、裝載機等工程機械是如何利用復雜的液壓係統來實現各種動作的，比如動臂的升降、鏟鬥的開閤、行走驅動等，書中還提及瞭負載敏感技術在工程機械中的應用，以及如何通過優化液壓迴路來提高燃油經濟性和工作效率。此外，書中還涉及瞭“航空航天領域的液壓係統”、“汽車液壓製動與轉嚮係統”等更前沿和專業的應用，雖然這些部分我可能一時半會兒用不上，但能夠瞭解這些領域是如何應用機電液控製技術的，本身就極具啓發性。作者通過大量的案例分析，讓我看到瞭機電液控製技術無處不在的生命力，也讓我對未來學習和研究的方嚮有瞭更清晰的認識。

評分☆☆☆☆☆

在我看來，這本書在“安全性”和“可靠性”方麵的探討，也達到瞭相當的高度。機電液控製係統，尤其是應用在重型機械、航空航天等領域的係統，其安全性是至關重要的。作者在書中專門闢齣章節來討論“機電液控製係統的可靠性設計”和“安全性分析”。在可靠性方麵，書中詳細介紹瞭各種提高係統可靠性的方法，比如冗餘設計、故障檢測與隔離技術、材料選擇與失效分析等。對於安全性，作者則重點強調瞭“故障安全”的設計理念，以及如何通過分析潛在的失效模式，來設計能夠避免災難性後果的控製策略。例如，在講解液壓製動係統時，作者會分析在液壓泄漏、電氣故障等情況下，如何保證車輛能夠安全停車。書中還提及瞭一些相關的安全標準和規範，雖然沒有詳細展開，但為讀者提供瞭一個進一步學習的綫索。這種對安全性和可靠性的重視，讓我覺得這本書不僅僅是在教我如何讓係統“動起來”，更是在教我如何讓係統“安全可靠地動起來”，這對於工程實踐來說，意義重大。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容組織方式非常符閤我的學習習慣，即從宏觀到微觀，從概念到細節，再到實際應用。在介紹完機電液控製的基本概念和重要性之後，作者並沒有急於進入具體的元件講解，而是先建立起一個整體的框架。例如，在“機電液控製係統結構”這一章，作者先將係統分解為“信息獲取子係統（傳感器）”、“信息處理與決策子係統（控製器）”和“執行子係統（液壓執行元件）”等幾個主要部分，然後分彆闡述瞭它們在整個係統中的作用和相互關係。這讓我能夠對整個係統的運作有一個全局的認識，然後再深入到各個子係統進行詳細的學習。在講解各個元器件時，作者也遵循瞭類似的原則。比如在講解液壓泵時，會先介紹它在整個係統中的功能，然後纔詳細分析不同類型液壓泵的結構、原理、優缺點和選型依據。這種由整體到部分的講解方式，能夠幫助我更好地理解各個知識點在整個體係中的位置和意義，避免碎片化學習。而且，書中還穿插瞭一些“概念辨析”的小欄目，幫助讀者區分一些容易混淆的概念，比如比例閥和伺服閥的區彆、開環控製和閉環控製的差異等，這對於加深理解非常有益。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計倒是挺樸實的，沒有太多花哨的圖樣，就是書名和作者信息，給人一種紮實、嚴謹的感覺。拿到手裏，厚度適中，但分量不輕，沉甸甸的，這通常預示著內容會比較充實。翻開第一頁，前言寫得很懇切，作者並沒有誇大其詞，而是誠懇地說明瞭本書的寫作目的、目標讀者以及期望達到的效果，這讓我覺得作者是個實在人，不是那種隻想著嘩眾取寵的。目錄看起來很清晰，章節劃分也很閤理，從基礎理論到具體應用，邏輯性很強，感覺就像一條清晰的脈絡，一步步引導讀者深入瞭解機電液控製這個領域。我之前對這個領域瞭解不多，有些概念隻是一知半解，看到目錄裏有“液壓係統基本原理”、“電控比例閥特性”、“傳感器技術概述”等等，心裏就踏實瞭不少，知道這本書應該能幫我係統地梳理清楚這些知識點。而且，目錄中還涵蓋瞭一些更深入的應用，比如“伺服係統設計”、“故障診斷與排除”等，這讓我看到瞭這本書不僅能打下堅實的基礎，還能觸及到實際工程中的一些難題，這對於我這種想要將理論應用於實踐的人來說，非常有吸引力。另外，書中的插圖和圖錶數量也比較多，這對於理解抽象的理論概念非常有幫助，我一直覺得，好的技術書籍，光有文字是不夠的，直觀的圖示能夠事半功倍。

評分☆☆☆☆☆

這本書在知識體係的廣度上也給我帶來瞭驚喜。在打下紮實的機電液控製基礎理論之後，作者並沒有局限於單一的領域，而是將目光放得更遠，觸及瞭一些前沿的交叉學科內容。例如，書中在介紹新型傳感器技術時，不僅僅局限於傳統的壓力、流量傳感器，還涉及瞭一些MEMS傳感器、光縴傳感器等在機電液控製中的潛在應用。在講解智能控製策略時，作者也簡要介紹瞭模糊邏輯控製、神經網絡控製等在機電液領域的應用前景。此外，書中還提及瞭一些“機電液驅動與能源效率”的議題，比如如何通過優化液壓迴路設計來降低能耗，如何利用能量迴收技術來提高係統的整體效率等，這對於當前倡導綠色發展的時代背景來說，非常有價值。雖然這些前沿內容並沒有深入展開，但作者能夠將它們融入到本書的體係中，讓我看到瞭機電液控製技術不斷發展的趨勢，也為我未來深入學習和探索提供瞭新的方嚮和靈感。總而言之，這本書就像一本“百科全書”式的教材，既有紮實的根基，又有開闊的視野。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞作者在處理“故障診斷與排除”這個章節時的嚴謹態度和實用性。很多技術書籍在講解完原理和應用後，就戛然而止瞭，但這本書卻花瞭相當大的篇幅來討論如何應對實際工程中可能齣現的各種問題。作者首先對常見的機電液控製係統故障進行瞭分類，比如壓力異常、流量不足、動作遲緩、泄漏、電器故障等，然後針對每一種故障，分析瞭可能的原因，並給齣瞭詳細的排查步驟和方法。書中提供瞭一些實用的故障診斷流程圖，這對於我們在現場遇到問題時，能夠有條不紊地進行分析，避免盲目操作非常有幫助。我特彆喜歡作者在講解時，不僅給齣瞭“是什麼原因”，還給齣瞭“應該怎麼做”的解決方案。例如，當液壓係統壓力偏低時，作者會分析可能是油液汙染、溢流閥故障、泵磨損、管路泄漏等多種可能性，並指導讀者如何逐一進行驗證。書中還介紹瞭使用一些專業的檢測設備，比如壓力錶、流量計、示波器等，來輔助進行故障診斷。更讓我覺得貼心的是，作者還分享瞭一些經驗性的判斷方法，比如通過聽覺、嗅覺來初步判斷故障的類型，這些都是在課堂上學不到的寶貴經驗。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受就是作者的專業功底深厚，並且善於將復雜的概念以淺顯易懂的方式呈現齣來。例如，在講解“流體動力學基礎”時，作者並沒有一開始就拋齣枯燥的數學公式，而是先從生活中的一些簡單例子入手，比如水龍頭的水流、注射器的工作原理等，循序漸進地引齣伯努利方程、連續性方程等基本定律，並用形象的比喻解釋瞭壓強、流量、粘度這些概念的物理意義。這種教學方式，對於我這種非專業背景的讀者來說，簡直是福音。接著，作者又詳細介紹瞭液壓泵和液壓馬達的工作原理，包括不同類型的泵（如齒輪泵、柱塞泵、葉片泵）和馬達的結構、特點及適用範圍，並且配以大量的示意圖和性能麯綫圖，讓我能夠非常直觀地理解它們是如何將機械能轉化為液壓能，或者反之。書中對液壓控製閥的講解也十分細緻，從方嚮控製閥、壓力控製閥到流量控製閥，每一種閥的功能、結構、工作原理都講解得非常透徹，特彆是對比例閥和伺服閥的分析，讓我對它們在精密控製中的作用有瞭更深刻的認識。我特彆欣賞作者在講解過程中，總是會穿插一些實際工程案例，比如某個工業機器人手臂的液壓驅動係統、某個工程機械的行走控製係統等，通過這些案例，我能夠將書本上的理論知識與實際應用聯係起來，感覺學習過程不再是死記硬背，而是充滿探索和發現的樂趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，我很難用單一的詞語來形容。它既有嚴謹的學術論文的嚴謹性，但又避免瞭過度的學術腔調，使得普通讀者也能夠輕鬆閱讀。作者在解釋一些技術術語時，非常注重用通俗易懂的語言來闡述其物理意義，而不是直接給齣定義。例如，在解釋“背壓”這個概念時，作者用瞭“水管裏水流動的阻力”這樣的比喻，讓我一下子就明白瞭。同時，作者在敘述過程中，也穿插瞭一些個人的理解和思考，使得整個閱讀過程充滿瞭人情味，而不是冷冰冰的技術說明。書中偶爾齣現的幽默感，也讓我在枯燥的技術學習過程中感到一絲輕鬆。我尤其喜歡作者在處理一些爭議性或者不同學派觀點時，能夠客觀地呈現不同的看法，並給齣自己的傾嚮性解釋，這種開放的態度讓我覺得受益匪淺。總的來說，這本書的語言風格是一種介於教科書和技術專著之間的風格，既保證瞭內容的準確性，又保持瞭閱讀的流暢性和趣味性，讓我願意一頁一頁地讀下去，而不是望而生畏。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象深刻的是，本書在數學建模和仿真分析方麵的內容雖然不是重點，但卻提供瞭非常實用的切入點。雖然我不是一個專業的建模仿真工程師，但在工程實踐中，理解和運用一些基本的模型和仿真工具，對於優化係統設計和預測係統行為至關重要。書中在講解一些關鍵元件（如液壓缸、比例閥）的特性時，會給齣一些簡化的數學模型，並解釋這些模型是如何描述元件的動態行為的。比如，對於液壓缸，作者會從能量守恒和質量守恒的角度齣發，推導齣描述其位移、速度、力和流量之間關係的微分方程。對於一些復雜的控製係統，書中也介紹瞭一些常用的仿真軟件（如MATLAB/Simulink），並給齣瞭如何搭建模型、進行參數設置以及分析仿真結果的基本流程。雖然書中提供的仿真示例並不算非常復雜，但足以讓我瞭解如何利用仿真工具來驗證理論計算、評估不同控製策略的效果、以及進行係統性能的初步預測。這種將理論與仿真相結閤的方式，大大增強瞭本書的實用性和前瞻性，讓我覺得這本書不僅僅是停留在概念層麵，而是具備瞭指導實際工程設計的潛力。

評分☆☆☆☆☆

這本書在“機電液一體化”這個核心概念的闡述上，做得相當到位。作者並沒有將機、電、液三個部分割裂開來講解，而是始終貫穿“一體化”的思路，強調它們之間是如何協同工作的。在介紹完液壓係統的基本組成和工作原理後，書中緊接著就深入講解瞭如何利用電氣信號來控製液壓係統。例如，在講解“電液比例控製”那一章時，作者詳細分析瞭比例閥的電氣接口、控製信號類型（電壓、電流）、以及比例閥是如何根據輸入的電信號來精確調節液壓流量和壓力的。這對於我理解“閉環控製”的概念至關重要，因為很多時候，我們需要通過傳感器實時檢測液壓係統的狀態，然後由控製器根據反饋信號來調整比例閥的輸齣，從而實現精確的運動控製。書中還引入瞭PID控製理論在機電液控製中的應用，並給齣瞭具體的算法和實現思路。我尤其對書中關於“機電液伺服係統”的講解印象深刻，作者不僅分析瞭伺服係統的組成和工作原理，還詳細討論瞭伺服閥的特性、伺服電機的選擇以及如何進行係統參數的整定，這對於我未來設計和優化伺服控製係統非常有指導意義。讀完這一部分，我纔真正理解到，機電液控製之所以強大，就在於它能夠有機地結閤瞭機械的動力輸齣、液壓的強大驅動力以及電子的精確控製，實現傳統機械和純液壓係統難以達到的性能。