9787302345480 光电探测、制导与控制技术实验教程 清华大学出版社 韩文波 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩文波 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302345480

商品编码：29540220284

包装：平装

出版时间：2014-05-01

基本信息

书名：光电探测、制导与控制技术实验教程

定价：32.00元

作者：韩文波

出版社：清华大学出版社

出版日期：2014-05-01

ISBN：9787302345480

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大32开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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韩文波主编的《光电探测制导与控制技术实验教程》分为4篇。篇为计算机控制技术实验，包括过程通道采集与数据处理实验、开环和闭环的数字控制实验、控制系统应用等22个实验项目。第2篇为导弹制导与控制技术实验，包括三自由度直升机模拟实验、飞行器姿态测量实验等5个实验项目。第3篇为导航与定位技术实验，包括GPS定位与导航实验、平面坐标及空间坐标转换实验、惯性导航与定位实验、组合导航与定位实验、导航定位系统应用实验共5个实验项目。第4篇为遥感原理与应用实验，包括ERDAS软件介绍及视窗基本操作、遥感图像的几何校正、雷达解译及遥感图像的监督分类和非监督分类4个实验项目。
本书可作为高等学校探测制导与控制技术、信息对抗技术、测控技术与仪器专业本科生及研究生的实验教材，还可作为其他相关专业的选修课实验教学参考教材，也可供光电技术领域的科技工作者参考。

目录

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篇 计算机控制技术实验
章 过程通道采集和数据处理实验
1.1 基于ADC0809的数据采集系统
1.2 过程输出通道实验
1.3 信号的采样与保持
1.4 数字滤波
第2章 开环系统的数字程序控制
2.1 数字脉冲分配器和步进电机调速控制
2.2 数字PWM发生器和直流电机调速控制
第3章 数字PID闭环控制
3.1 数字PID控制算法
3.2 积分分离法PID控制
3.3 带死区的PID控制
3.4 简易工程法整定PID参数
第4章 数字调节器直接设计方法
4.1 小拍控制系统
4.2 大林（Dahlin）算法
第5章 智能控制技术
5.1 模糊方法实现闭环控制
5.2 单神经元自适应闭环控制
第6章 控制系统应用
6.1 直流电机闭环调速控制系统设计和实现
6.2 温度闭环控制系统的设计和实现
6.3 二维位移平台控制实验
6.3.1 实验一运动控制器的调整——PID控制器的基本控制作用
6.3.2 实验二单轴电机运动控制实验
6.3.3 实验三二维插补原理及实现实验
6.3.4 实验四数控代码编程实验
6.4 激光振镜控制实验
第2篇 导弹制导与控制技术实验
第7章 导弹制导与控制系统组成原理
第8章 三自由度直升机模拟实验
第9章 飞行器姿态测量实验
0章 四旋翼无人机飞行控制实验
1章 干涉型光纤陀螺演示仪
第3篇 导航与定位技术实验
2章 GPS定位与导航实验
12.1 GPS定位实验
12.2 GPS导航实验
3章 平面坐标及空间坐标转换
13.1 平面坐标转换
13.2 空间坐标转换
4章 惯性导航与定位实验
14.1 平台惯性导航系统
14.2 微机械陀螺系统
5章 组合导航定位系统
15.1 双天线组合导航定位系统
15.2 GPS/INS导航定位系统
6章 导航定位系统应用实验
16.1 导航系统在激光通信系统中的应用
16.2 导航定位在飞机自动驾驶仪中的应用
第4篇 遥感原理与应用实验
7章 ERDAS软件介绍及视窗基本操作
8章 遥感图像的几何校正
9章 雷达解译
第20章 监督分类和非监督分类实验
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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深入探索光电世界：一门关于探索、创新与实践的学科前沿 光电技术，作为现代科技发展的重要驱动力之一，其应用已渗透到我们生活的方方面面，从精准的导航系统到神奇的医学成像，再到令人惊叹的通信速度，无不闪耀着光电技术的智慧之光。这门学科不仅仅是理论知识的堆砌，更是对未知世界的探索，对精密仪器应用的实践，以及对复杂系统操控的艺术。它要求我们不仅要理解光的本质，更要掌握如何捕捉、调制、传递和利用光，并将其巧妙地融入到探测、制导与控制的各个环节，以实现更高效、更精确、更智能的解决方案。 光电探测：捕捉瞬息万变的“光”之信号 光电探测是光电技术的核心基石。它关乎如何有效地捕捉光信号，并将其转化为可处理的电信号。想象一下，宇宙深处的微弱星光，或是遥远目标反射的微弱光线，如何才能被我们捕捉并分析？这正是光电探测技术所要解决的问题。 传感器的选择与优化： 探测的效率和精度，很大程度上取决于所使用的传感器。从基础的光电二极管、光敏电阻，到更加复杂的CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补金属氧化物半导体）图像传感器，每一种传感器都有其独特的优势和适用场景。我们需要深入理解它们的响应机制、光谱特性、噪声来源以及量子效率，以便根据具体的应用需求，选择最合适的传感器。例如，在可见光成像领域，CCD和CMOS传感器凭借其高分辨率和灵敏度，成为主流选择；而在红外探测领域，热电堆、热释电红外探测器则展现出其独特的价值，能够捕捉物体发出的热辐射。 信号的预处理与增强： 探测到的原始信号往往伴随着噪声，信号强度也可能非常微弱。因此，信号预处理和增强技术至关重要。这包括对信号进行放大、滤波、去噪等操作。低噪声放大器设计能够最大程度地保留信号的有效信息，同时抑制随机噪声的干扰。数字信号处理技术，如傅里叶变换、小波变换等，能够有效地识别和去除特定频率的噪声，或者从复杂背景中提取出微弱的目标信号。此外，图像处理技术，如对比度增强、边缘检测、阈值分割等，更是将原始的探测数据转化为具有实际意义的信息的关键步骤。 探测原理的深入理解： 了解不同探测原理的细微差别，能够帮助我们更好地应对各种挑战。例如，光电导效应是如何将光照强度转化为电阻变化的？光电倍增管（PMT）又是如何利用二次电子发射来放大微弱光信号的？光电效应又如何为半导体探测器提供工作基础？对这些基础原理的深入掌握，能够使我们在面对实际问题时，提出更具针对性和创新性的解决方案。 制导技术：精准引导，穿越时空的“光”之轨迹 制导技术是光电技术在运动控制领域最重要的应用之一。它涉及到如何利用光电信息，实时感知目标的位置、速度和姿态，并据此生成和修正控制指令，从而引导飞行器、导弹、无人机等载体精确地抵达预定目标。 目标识别与跟踪： 制导的第一步是准确地识别和锁定目标。这通常需要先进的图像处理和模式识别算法。通过分析目标的视觉特征、运动轨迹，甚至利用多光谱或高光谱信息，系统可以区分出真实目标与背景干扰、虚假目标。一旦目标被锁定，就需要进行持续的跟踪，即使目标在运动，或者外部环境发生变化（如光照变化、遮挡等）。卡尔曼滤波、粒子滤波等估计算法在目标跟踪中扮演着重要角色，它们能够融合多源信息，平滑运动轨迹，并对目标的未来位置进行预测。 导航与定位： 制导系统需要知道自身的位置和方向，以便计算出与目标的相对位置和运动轨迹。这通常涉及到惯性导航系统（INS）、全球定位系统（GPS）以及视觉导航等多种技术的融合。例如，通过光学传感器捕捉地面特征，并与预存的地图信息进行匹配，就可以实现自主定位，尤其是在GPS信号不可用的环境下。 制导律的设计与实现： 制导律是制导系统的核心，它根据目标与载体的相对状态，计算出修正指令，引导载体飞向目标。比例导航、比例加比例导引（PNP）等经典的制导律，至今仍是许多制导系统的基础。然而，随着技术的发展，更复杂的制导律，如模型预测控制（MPC）、模糊逻辑控制等，也开始被应用于制导系统中，以应对更复杂的动态环境和非线性问题。这些制导律的设计，往往需要深入理解载体的动力学模型以及目标的运动特性。 对抗与欺骗的博弈： 在军事应用中，制导技术常常面临着电子干扰、红外诱饵、主动欺骗等多种对抗手段。因此，开发具有抗干扰能力的制导系统，以及研究反制措施，也成为制导技术研究的重要方向。利用多模传感器融合，增强对目标的识别鲁棒性，以及设计能够快速适应干扰环境的自适应制导律，都是应对这些挑战的有效途径。 控制技术：驾驭“光”的脉冲，实现系统的精确调控 控制技术是实现光电探测与制导系统精确运行的关键。它涉及到如何利用检测到的信息，对系统的各个部件进行实时的、精确的调节，以达到预期的性能指标。 反馈控制的艺术： 大多数光电控制系统都依赖于反馈机制。通过传感器实时监测系统的输出（例如，探测器的信号强度、载体的指向偏差），并将这些信息反馈给控制器。控制器根据预设的控制算法，计算出需要施加的控制量，并将其发送给执行器（例如，电机、舵机），从而驱动系统向期望的状态调整。PID（比例-积分-微分）控制器作为一种经典而强大的反馈控制器，因其结构简单、易于实现和调整，至今仍被广泛应用于各种光电系统中，如望远镜的跟踪系统、激光的稳定系统等。 先进控制策略的应用： 随着系统复杂度的增加和性能要求的提高，传统的PID控制器可能难以满足需求。因此，更先进的控制策略应运而生。自适应控制能够根据系统参数的变化自动调整控制器参数，以维持最优性能。鲁棒控制则致力于在存在模型不确定性或外部扰动的情况下，保证系统的稳定性。模型预测控制（MPC）能够利用系统的动态模型，预测未来一段时间的系统行为，并优化控制序列，从而实现对复杂非线性系统的精确控制。 多变量耦合的挑战： 在许多光电系统中，存在多个相互关联的控制变量。例如，一个光电跟踪系统可能需要同时控制望远镜的俯仰角和方位角，并且这两个轴的运动可能会相互影响。处理这种多变量耦合的系统，需要采用多输入多输出（MIMO）的控制方法，例如，利用状态空间方程描述系统，并设计相应的多变量控制器。 执行器的选择与协同： 控制信号最终需要通过执行器来施加。在光电系统中，常见的执行器包括伺服电机、步进电机、压电陶瓷驱动器、声光调制器、电光调制器等。选择合适的执行器，不仅要考虑其精度、响应速度、功率等性能参数，还需要考虑其与控制算法的匹配性。同时，多个执行器之间的协同工作，也对控制系统的整体性能至关重要。 仿真与验证的重要性： 在将控制算法应用于实际硬件之前，通过计算机仿真进行充分的验证是必不可少的。仿真能够帮助我们评估控制算法的性能，发现潜在的设计缺陷，并优化控制参数，从而大大降低实际调试的风险和成本。 光电探测、制导与控制技术，是一门充满挑战与机遇的学科。它要求我们在微观的光子层面理解世界，在宏观的系统层面进行精确操控。从基础理论的学习，到实际问题的解决，每一个环节都需要严谨的逻辑思维、扎实的工程实践和不断创新的精神。掌握这些技术，就如同掌握了驾驭光的能力，能够为人类社会的进步和科技的飞跃，注入源源不断的活力。

评分☆☆☆☆☆

最近迷上了航空模型和无人机DIY，出于对精准操控和自主飞行的渴望，我开始深入了解相关的技术。光电探测、制导与控制技术，这些听起来高大上的名词，在我看来就是让我的模型飞机能够“看得见”、“找得到”目标，并且“自己飞”的关键。当我看到《光电探测、制导与控制技术实验教程》这本书时，我的兴趣瞬间被点燃了。我希望这本书能够通俗易懂地讲解这些复杂的技术，而不是一上来就抛出大量的公式和理论。我希望能有具体的例子，解释光电探测器是如何“看见”东西的，比如摄像头、红外传感器等等，以及它们在飞行过程中扮演的角色。我更期待的是“实验教程”部分，我希望它能提供一些简单易行的DIY实验，让我能够亲手搭建一些简单的光电探测装置，例如用传感器检测距离，或者用摄像头识别颜色。然后，我希望书里能教我如何将这些“眼睛”和“大脑”连接起来，实现简单的“导航”，比如让无人机沿着预设的轨迹飞行，或者避开障碍物。我并不追求学术上的深度，我更希望这本书能够激发我的动手能力，让我能够将学到的知识应用到我的模型制作中，让我的模型飞机飞得更聪明、更稳定。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《9787302345480 光电探测、制导与控制技术实验教程》，出版社是清华大学出版社，作者是韩文波。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在自动化和机器人领域摸爬滚打的工程师，我对各类技术书籍都有着极其挑剔的眼光。最近恰好需要更新一下我在光电探测以及其在制导与控制系统中应用方面的理论知识，便在书海中寻觅。偶然间看到了这本书的介绍，其书名“光电探测、制导与控制技术实验教程”立刻吸引了我。通常，这类标题的书籍要么是理论性极强，过于晦涩难懂，要么就是实验环节过于简单，缺乏深度，难以满足实际工程应用的需要。我尤其关注的是“实验教程”这几个字，这预示着书中或许会有一些实际操作的指导，这对我来说至关重要。毕竟，理论学习固然重要，但最终落地到实践，才是检验知识真伪的唯一标准。我希望这本书能够提供清晰、可操作的实验步骤，并且能够理论与实践相结合，帮助我理解光电探测器的工作原理、各种类型探测器的特性，以及它们如何集成到复杂的制导与控制系统中。我希望书中能够涵盖一些典型的应用场景，例如目标跟踪、自主导航、精密测量等，并且能够通过实验来验证这些技术的有效性。此外，我也希望这本书能够引导读者深入理解其中的数学模型和算法，而不仅仅是停留在表面操作。

评分☆☆☆☆☆

在光学工程领域深耕多年，我一直致力于研究新型光学传感器的设计与应用。光电探测技术作为光学与电子技术交叉的前沿学科，其发展速度之快，应用领域之广，令人瞩目。我对《光电探测、制导与控制技术实验教程》这本书的名称印象深刻，因为它精准地涵盖了我所关注的核心内容。我一直认为，理论研究的最终价值体现在实践应用上，而实验教程正是连接理论与实践的桥梁。我期望这本书能够深入剖析各种光电探测器的物理原理，例如半导体光电探测器的能带理论、量子效率的计算，以及不同探测器在不同光谱范围内的响应特性。同时，我也希望书中能够详细介绍光电探测信号的处理技术，包括信号放大、滤波、模数转换等关键环节。更重要的是，我期待书中能够提供一些具有挑战性的实验项目，能够让我深入了解光电探测器在制导与控制系统中的集成应用，例如目标跟踪算法的实现、视觉伺.我希望通过这些实验，能够对光电探测技术的实际性能和局限性有更深刻的认识，并为我未来的研究工作提供新的思路和方向。

评分☆☆☆☆☆

我是一位对前沿科技充满好奇心的在校博士生，我的研究方向涉及先进传感器技术和智能控制系统。在撰写博士论文的过程中，我经常需要查阅大量的文献和教材，以确保我的研究成果具有扎实的理论基础和创新性。这本书的标题《光电探测、制导与控制技术实验教程》让我眼前一亮，因为它直接指向了我研究领域的核心技术。光电探测作为信息获取的关键环节，其性能直接影响到整个制导与控制系统的精度和可靠性。而制导与控制技术则是实现高精度目标定位、轨迹规划和稳定运行的基石。我尤其看重“实验教程”这个定位，因为我坚信，动手实践是理解复杂技术原理的最佳途径。我希望这本书能够提供一系列精心设计的实验项目，能够让我亲身操作，感受不同光电探测器的工作特性，学习如何搭建和调试制导与控制系统。我期待书中能够讲解一些经典的光电探测原理，比如光电二极管、光电倍增管、CCD、CMOS等传感器的特性和应用，以及如何将其与微处理器、FPGA等核心器件进行集成。同时，我也希望书中能够涵盖一些基础的制导算法，例如PID控制、卡尔曼滤波，以及一些进阶的控制策略，并能通过实验来验证这些算法的效果。