9787302345480 光電探測、製導與控製技術實驗教程 清華大學齣版社 韓文波 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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韓文波 著

圖書標籤:

• 光電探測
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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302345480

商品編碼：29540220284

包裝：平裝

齣版時間：2014-05-01

基本信息

書名：光電探測、製導與控製技術實驗教程

定價：32.00元

作者：韓文波

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2014-05-01

ISBN：9787302345480

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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韓文波主編的《光電探測製導與控製技術實驗教程》分為4篇。篇為計算機控製技術實驗，包括過程通道采集與數據處理實驗、開環和閉環的數字控製實驗、控製係統應用等22個實驗項目。第2篇為導彈製導與控製技術實驗，包括三自由度直升機模擬實驗、飛行器姿態測量實驗等5個實驗項目。第3篇為導航與定位技術實驗，包括GPS定位與導航實驗、平麵坐標及空間坐標轉換實驗、慣性導航與定位實驗、組閤導航與定位實驗、導航定位係統應用實驗共5個實驗項目。第4篇為遙感原理與應用實驗，包括ERDAS軟件介紹及視窗基本操作、遙感圖像的幾何校正、雷達解譯及遙感圖像的監督分類和非監督分類4個實驗項目。
本書可作為高等學校探測製導與控製技術、信息對抗技術、測控技術與儀器專業本科生及研究生的實驗教材，還可作為其他相關專業的選修課實驗教學參考教材，也可供光電技術領域的科技工作者參考。

目錄

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篇 計算機控製技術實驗
章 過程通道采集和數據處理實驗
1.1 基於ADC0809的數據采集係統
1.2 過程輸齣通道實驗
1.3 信號的采樣與保持
1.4 數字濾波
第2章 開環係統的數字程序控製
2.1 數字脈衝分配器和步進電機調速控製
2.2 數字PWM發生器和直流電機調速控製
第3章 數字PID閉環控製
3.1 數字PID控製算法
3.2 積分分離法PID控製
3.3 帶死區的PID控製
3.4 簡易工程法整定PID參數
第4章 數字調節器直接設計方法
4.1 小拍控製係統
4.2 大林（Dahlin）算法
第5章 智能控製技術
5.1 模糊方法實現閉環控製
5.2 單神經元自適應閉環控製
第6章 控製係統應用
6.1 直流電機閉環調速控製係統設計和實現
6.2 溫度閉環控製係統的設計和實現
6.3 二維位移平颱控製實驗
6.3.1 實驗一運動控製器的調整——PID控製器的基本控製作用
6.3.2 實驗二單軸電機運動控製實驗
6.3.3 實驗三二維插補原理及實現實驗
6.3.4 實驗四數控代碼編程實驗
6.4 激光振鏡控製實驗
第2篇 導彈製導與控製技術實驗
第7章 導彈製導與控製係統組成原理
第8章 三自由度直升機模擬實驗
第9章 飛行器姿態測量實驗
0章 四鏇翼無人機飛行控製實驗
1章 乾涉型光縴陀螺演示儀
第3篇 導航與定位技術實驗
2章 GPS定位與導航實驗
12.1 GPS定位實驗
12.2 GPS導航實驗
3章 平麵坐標及空間坐標轉換
13.1 平麵坐標轉換
13.2 空間坐標轉換
4章 慣性導航與定位實驗
14.1 平颱慣性導航係統
14.2 微機械陀螺係統
5章 組閤導航定位係統
15.1 雙天綫組閤導航定位係統
15.2 GPS/INS導航定位係統
6章 導航定位係統應用實驗
16.1 導航係統在激光通信係統中的應用
16.2 導航定位在飛機自動駕駛儀中的應用
第4篇 遙感原理與應用實驗
7章 ERDAS軟件介紹及視窗基本操作
8章 遙感圖像的幾何校正
9章 雷達解譯
第20章 監督分類和非監督分類實驗
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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深入探索光電世界：一門關於探索、創新與實踐的學科前沿 光電技術，作為現代科技發展的重要驅動力之一，其應用已滲透到我們生活的方方麵麵，從精準的導航係統到神奇的醫學成像，再到令人驚嘆的通信速度，無不閃耀著光電技術的智慧之光。這門學科不僅僅是理論知識的堆砌，更是對未知世界的探索，對精密儀器應用的實踐，以及對復雜係統操控的藝術。它要求我們不僅要理解光的本質，更要掌握如何捕捉、調製、傳遞和利用光，並將其巧妙地融入到探測、製導與控製的各個環節，以實現更高效、更精確、更智能的解決方案。 光電探測：捕捉瞬息萬變的“光”之信號 光電探測是光電技術的核心基石。它關乎如何有效地捕捉光信號，並將其轉化為可處理的電信號。想象一下，宇宙深處的微弱星光，或是遙遠目標反射的微弱光綫，如何纔能被我們捕捉並分析？這正是光電探測技術所要解決的問題。 傳感器的選擇與優化： 探測的效率和精度，很大程度上取決於所使用的傳感器。從基礎的光電二極管、光敏電阻，到更加復雜的CCD（電荷耦閤器件）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器，每一種傳感器都有其獨特的優勢和適用場景。我們需要深入理解它們的響應機製、光譜特性、噪聲來源以及量子效率，以便根據具體的應用需求，選擇最閤適的傳感器。例如，在可見光成像領域，CCD和CMOS傳感器憑藉其高分辨率和靈敏度，成為主流選擇；而在紅外探測領域，熱電堆、熱釋電紅外探測器則展現齣其獨特的價值，能夠捕捉物體發齣的熱輻射。 信號的預處理與增強： 探測到的原始信號往往伴隨著噪聲，信號強度也可能非常微弱。因此，信號預處理和增強技術至關重要。這包括對信號進行放大、濾波、去噪等操作。低噪聲放大器設計能夠最大程度地保留信號的有效信息，同時抑製隨機噪聲的乾擾。數字信號處理技術，如傅裏葉變換、小波變換等，能夠有效地識彆和去除特定頻率的噪聲，或者從復雜背景中提取齣微弱的目標信號。此外，圖像處理技術，如對比度增強、邊緣檢測、閾值分割等，更是將原始的探測數據轉化為具有實際意義的信息的關鍵步驟。 探測原理的深入理解： 瞭解不同探測原理的細微差彆，能夠幫助我們更好地應對各種挑戰。例如，光電導效應是如何將光照強度轉化為電阻變化的？光電倍增管（PMT）又是如何利用二次電子發射來放大微弱光信號的？光電效應又如何為半導體探測器提供工作基礎？對這些基礎原理的深入掌握，能夠使我們在麵對實際問題時，提齣更具針對性和創新性的解決方案。 製導技術：精準引導，穿越時空的“光”之軌跡 製導技術是光電技術在運動控製領域最重要的應用之一。它涉及到如何利用光電信息，實時感知目標的位置、速度和姿態，並據此生成和修正控製指令，從而引導飛行器、導彈、無人機等載體精確地抵達預定目標。 目標識彆與跟蹤： 製導的第一步是準確地識彆和鎖定目標。這通常需要先進的圖像處理和模式識彆算法。通過分析目標的視覺特徵、運動軌跡，甚至利用多光譜或高光譜信息，係統可以區分齣真實目標與背景乾擾、虛假目標。一旦目標被鎖定，就需要進行持續的跟蹤，即使目標在運動，或者外部環境發生變化（如光照變化、遮擋等）。卡爾曼濾波、粒子濾波等估計算法在目標跟蹤中扮演著重要角色，它們能夠融閤多源信息，平滑運動軌跡，並對目標的未來位置進行預測。 導航與定位： 製導係統需要知道自身的位置和方嚮，以便計算齣與目標的相對位置和運動軌跡。這通常涉及到慣性導航係統（INS）、全球定位係統（GPS）以及視覺導航等多種技術的融閤。例如，通過光學傳感器捕捉地麵特徵，並與預存的地圖信息進行匹配，就可以實現自主定位，尤其是在GPS信號不可用的環境下。 製導律的設計與實現： 製導律是製導係統的核心，它根據目標與載體的相對狀態，計算齣修正指令，引導載體飛嚮目標。比例導航、比例加比例導引（PNP）等經典的製導律，至今仍是許多製導係統的基礎。然而，隨著技術的發展，更復雜的製導律，如模型預測控製（MPC）、模糊邏輯控製等，也開始被應用於製導係統中，以應對更復雜的動態環境和非綫性問題。這些製導律的設計，往往需要深入理解載體的動力學模型以及目標的運動特性。 對抗與欺騙的博弈： 在軍事應用中，製導技術常常麵臨著電子乾擾、紅外誘餌、主動欺騙等多種對抗手段。因此，開發具有抗乾擾能力的製導係統，以及研究反製措施，也成為製導技術研究的重要方嚮。利用多模傳感器融閤，增強對目標的識彆魯棒性，以及設計能夠快速適應乾擾環境的自適應製導律，都是應對這些挑戰的有效途徑。 控製技術：駕馭“光”的脈衝，實現係統的精確調控 控製技術是實現光電探測與製導係統精確運行的關鍵。它涉及到如何利用檢測到的信息，對係統的各個部件進行實時的、精確的調節，以達到預期的性能指標。 反饋控製的藝術： 大多數光電控製係統都依賴於反饋機製。通過傳感器實時監測係統的輸齣（例如，探測器的信號強度、載體的指嚮偏差），並將這些信息反饋給控製器。控製器根據預設的控製算法，計算齣需要施加的控製量，並將其發送給執行器（例如，電機、舵機），從而驅動係統嚮期望的狀態調整。PID（比例-積分-微分）控製器作為一種經典而強大的反饋控製器，因其結構簡單、易於實現和調整，至今仍被廣泛應用於各種光電係統中，如望遠鏡的跟蹤係統、激光的穩定係統等。 先進控製策略的應用： 隨著係統復雜度的增加和性能要求的提高，傳統的PID控製器可能難以滿足需求。因此，更先進的控製策略應運而生。自適應控製能夠根據係統參數的變化自動調整控製器參數，以維持最優性能。魯棒控製則緻力於在存在模型不確定性或外部擾動的情況下，保證係統的穩定性。模型預測控製（MPC）能夠利用係統的動態模型，預測未來一段時間的係統行為，並優化控製序列，從而實現對復雜非綫性係統的精確控製。 多變量耦閤的挑戰： 在許多光電係統中，存在多個相互關聯的控製變量。例如，一個光電跟蹤係統可能需要同時控製望遠鏡的俯仰角和方位角，並且這兩個軸的運動可能會相互影響。處理這種多變量耦閤的係統，需要采用多輸入多輸齣（MIMO）的控製方法，例如，利用狀態空間方程描述係統，並設計相應的多變量控製器。 執行器的選擇與協同： 控製信號最終需要通過執行器來施加。在光電係統中，常見的執行器包括伺服電機、步進電機、壓電陶瓷驅動器、聲光調製器、電光調製器等。選擇閤適的執行器，不僅要考慮其精度、響應速度、功率等性能參數，還需要考慮其與控製算法的匹配性。同時，多個執行器之間的協同工作，也對控製係統的整體性能至關重要。 仿真與驗證的重要性： 在將控製算法應用於實際硬件之前，通過計算機仿真進行充分的驗證是必不可少的。仿真能夠幫助我們評估控製算法的性能，發現潛在的設計缺陷，並優化控製參數，從而大大降低實際調試的風險和成本。 光電探測、製導與控製技術，是一門充滿挑戰與機遇的學科。它要求我們在微觀的光子層麵理解世界，在宏觀的係統層麵進行精確操控。從基礎理論的學習，到實際問題的解決，每一個環節都需要嚴謹的邏輯思維、紮實的工程實踐和不斷創新的精神。掌握這些技術，就如同掌握瞭駕馭光的能力，能夠為人類社會的進步和科技的飛躍，注入源源不斷的活力。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對前沿科技充滿好奇心的在校博士生，我的研究方嚮涉及先進傳感器技術和智能控製係統。在撰寫博士論文的過程中，我經常需要查閱大量的文獻和教材，以確保我的研究成果具有紮實的理論基礎和創新性。這本書的標題《光電探測、製導與控製技術實驗教程》讓我眼前一亮，因為它直接指嚮瞭我研究領域的核心技術。光電探測作為信息獲取的關鍵環節，其性能直接影響到整個製導與控製係統的精度和可靠性。而製導與控製技術則是實現高精度目標定位、軌跡規劃和穩定運行的基石。我尤其看重“實驗教程”這個定位，因為我堅信，動手實踐是理解復雜技術原理的最佳途徑。我希望這本書能夠提供一係列精心設計的實驗項目，能夠讓我親身操作，感受不同光電探測器的工作特性，學習如何搭建和調試製導與控製係統。我期待書中能夠講解一些經典的光電探測原理，比如光電二極管、光電倍增管、CCD、CMOS等傳感器的特性和應用，以及如何將其與微處理器、FPGA等核心器件進行集成。同時，我也希望書中能夠涵蓋一些基礎的製導算法，例如PID控製、卡爾曼濾波，以及一些進階的控製策略，並能通過實驗來驗證這些算法的效果。

評分☆☆☆☆☆

在光學工程領域深耕多年，我一直緻力於研究新型光學傳感器的設計與應用。光電探測技術作為光學與電子技術交叉的前沿學科，其發展速度之快，應用領域之廣，令人矚目。我對《光電探測、製導與控製技術實驗教程》這本書的名稱印象深刻，因為它精準地涵蓋瞭我所關注的核心內容。我一直認為，理論研究的最終價值體現在實踐應用上，而實驗教程正是連接理論與實踐的橋梁。我期望這本書能夠深入剖析各種光電探測器的物理原理，例如半導體光電探測器的能帶理論、量子效率的計算，以及不同探測器在不同光譜範圍內的響應特性。同時，我也希望書中能夠詳細介紹光電探測信號的處理技術，包括信號放大、濾波、模數轉換等關鍵環節。更重要的是，我期待書中能夠提供一些具有挑戰性的實驗項目，能夠讓我深入瞭解光電探測器在製導與控製係統中的集成應用，例如目標跟蹤算法的實現、視覺伺.我希望通過這些實驗，能夠對光電探測技術的實際性能和局限性有更深刻的認識，並為我未來的研究工作提供新的思路和方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在自動化和機器人領域摸爬滾打的工程師，我對各類技術書籍都有著極其挑剔的眼光。最近恰好需要更新一下我在光電探測以及其在製導與控製係統中應用方麵的理論知識，便在書海中尋覓。偶然間看到瞭這本書的介紹，其書名“光電探測、製導與控製技術實驗教程”立刻吸引瞭我。通常，這類標題的書籍要麼是理論性極強，過於晦澀難懂，要麼就是實驗環節過於簡單，缺乏深度，難以滿足實際工程應用的需要。我尤其關注的是“實驗教程”這幾個字，這預示著書中或許會有一些實際操作的指導，這對我來說至關重要。畢竟，理論學習固然重要，但最終落地到實踐，纔是檢驗知識真僞的唯一標準。我希望這本書能夠提供清晰、可操作的實驗步驟，並且能夠理論與實踐相結閤，幫助我理解光電探測器的工作原理、各種類型探測器的特性，以及它們如何集成到復雜的製導與控製係統中。我希望書中能夠涵蓋一些典型的應用場景，例如目標跟蹤、自主導航、精密測量等，並且能夠通過實驗來驗證這些技術的有效性。此外，我也希望這本書能夠引導讀者深入理解其中的數學模型和算法，而不僅僅是停留在錶麵操作。

評分☆☆☆☆☆

最近迷上瞭航空模型和無人機DIY，齣於對精準操控和自主飛行的渴望，我開始深入瞭解相關的技術。光電探測、製導與控製技術，這些聽起來高大上的名詞，在我看來就是讓我的模型飛機能夠“看得見”、“找得到”目標，並且“自己飛”的關鍵。當我看到《光電探測、製導與控製技術實驗教程》這本書時，我的興趣瞬間被點燃瞭。我希望這本書能夠通俗易懂地講解這些復雜的技術，而不是一上來就拋齣大量的公式和理論。我希望能有具體的例子，解釋光電探測器是如何“看見”東西的，比如攝像頭、紅外傳感器等等，以及它們在飛行過程中扮演的角色。我更期待的是“實驗教程”部分，我希望它能提供一些簡單易行的DIY實驗，讓我能夠親手搭建一些簡單的光電探測裝置，例如用傳感器檢測距離，或者用攝像頭識彆顔色。然後，我希望書裏能教我如何將這些“眼睛”和“大腦”連接起來，實現簡單的“導航”，比如讓無人機沿著預設的軌跡飛行，或者避開障礙物。我並不追求學術上的深度，我更希望這本書能夠激發我的動手能力，讓我能夠將學到的知識應用到我的模型製作中，讓我的模型飛機飛得更聰明、更穩定。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名是《9787302345480 光電探測、製導與控製技術實驗教程》，齣版社是清華大學齣版社，作者是韓文波。