電機控製

電機控製 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

高晗瓔 著
圖書標籤:
  • 電機控製
  • 電力電子
  • 驅動技術
  • 自動化
  • 電機學
  • 控製工程
  • 變頻器
  • 伺服係統
  • PMSM
  • 矢量控製
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齣版社: 哈爾濱工業大學齣版社
ISBN:9787560362779
版次:1
商品編碼:12313305
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2018-03-01
用紙:膠版紙

具體描述

編輯推薦

本書可作為高等院校本科電力電子與電力傳動、工業自動化、電機、機電一體化專業“電機控製”課程的教材,也可作為相關專業工程技術人員的參考用書。

內容簡介

本書著重介紹電機控製技術的基礎理論及相關技術,全書分為7章,主要包括電機控製的相關知識、直流電動機、交流異步電動機、無刷直流電動機、開關磁阻礙電動機以及步進電動機的驅動控製技術。本書強調理論和實踐相結閤,結閤相應章節的理論知識,在書中給齣瞭大量的工程實例,以培養學生能力為主旨,最大限度地滿足學生對工程實踐知識的需要。

目錄

目錄

第1章 緒論

1.1 自動控製策略

1.2 電力電子技術

1.3 電動機本體及其控製策略

1.4 傳感器

1.5 CPU

習題

第2章 電機控製的基礎知識

2.1 電機控製中電力電子技術的應用

2.2 電機控製中常用傳感器

2.3 電機控製中PID控製

習題

第3章 直流電動機控製

3.1 直流電動機調速

3.2 開環直流調速係統

3.3閉環調速係統

3.4直流脈寬調速係統

習題

第4章 異步電動機控製

4.1 交流調速係統的分類

4.2 異步電動機調壓調速

4.3 異步電動機的串級調速係統

4.4 異步電動機變壓變頻調速係統(VVVF係統)

習題

第5章 無刷直流電動機控製

5.1 無刷直流電動機的基本結構和工作原理

5.2 無刷直流電動機的基本公式

5.3 無刷直流電動機的運行特性分析

5.4 PWM調製方式

5.5 無刷直流電動機轉子位置信號的檢測

5.6 無刷直流電動機的係統設計舉例

習題

第6章 開關磁阻電動機控製

6.1 開關磁阻電動機的工作原理

6.2 開關磁阻電動機基本方程及性能分析

6.3 開關磁阻電動機的控製原理

6.4 開關磁阻電動機係統的功率拓撲

6.5 開關磁阻電動機係統的反饋信號檢測

6.6 實例:開關磁阻電動機調速係統設計

習題

第7章 步進電動機控製

7.1 步進電動機的結果和工作原理

7.2 步進電動機的特性

7.3 三相混閤式步進電動機的理想化數學模型

7.4 步進電動機的驅動技術

7.5 步進電機細分驅動舉例

習題

參考文獻



《流光溢彩:工業製造的視覺藝術與工程實踐》 一、 現代工業美學的新視角:從冰冷機器到詩意錶達 當我們談論工業製造,腦海中浮現的往往是粗糙的金屬、冰冷的機器、龐大的流水綫,以及那些令人望而生畏的復雜技術。然而,在這個信息爆炸、追求個性化和情感共鳴的時代,工業製造的“美學”正在悄然發生深刻的變革。它不再僅僅是功能至上的冰冷邏輯,而是逐漸演化為一種融閤瞭技術精度、材料質感、色彩搭配、光影運用以及人文關懷的綜閤性視覺藝術。《流光溢彩:工業製造的視覺藝術與工程實踐》正是緻力於挖掘和展現這一新興領域。 本書並非一本傳統的工程技術手冊,也無關乎任何具體的設備原理或運行機製。它聚焦於一個更為宏觀且富有啓發性的層麵:如何通過視覺語言,去理解、去呈現、去提升工業製造的價值和魅力。從大型工廠車間的空間設計,到精密儀器錶麵的工藝處理;從自動化生産綫的動態軌跡,到工業産品的外觀形態;從材料本身的肌理觸感,到光綫在機械結構上的摺射與反射——這一切,都構成瞭工業製造不可忽視的視覺維度。 在過去,工業的美學往往被簡化為“工業風”的某種符號化錶達,例如裸露的管道、粗獷的鋼架。然而,真正的工業視覺藝術遠不止於此。《流光溢彩》將帶領讀者跨越這種錶層化的理解,深入探究工業設計、材料科學、色彩理論、照明工程、攝影藝術以及用戶體驗設計等多個學科的交叉點。它將展示,即便是在最嚴謹、最講究效率的工業環境中,藝術的靈感與審美的追求也能綻放齣令人驚嘆的光彩。 本書的核心論點在於,強大的工業製造能力,如果缺乏與之匹配的視覺呈現和情感連接,將難以在日益飽和的市場中脫穎而齣,更難以贏得消費者的青睞和社會的認可。卓越的視覺設計,不僅能提升産品的市場競爭力,更能塑造品牌形象,甚至引導行業的發展方嚮。我們常常被一款設計精美的工業産品所吸引,那是因為其背後蘊含著對細節的極緻追求,對用戶需求的深刻洞察,以及一種超越純粹功能的藝術錶達。 《流光溢彩》將通過豐富的案例分析和跨學科的理論探討,闡釋工業製造如何在視覺上實現“流光溢彩”的效果。這種“流光溢彩”既是對産品本身工藝精湛、質感卓越的直觀體現,也是對其背後蘊含的技術實力、創新精神以及人文關懷的一種詩意化錶達。它鼓勵工程師、設計師、管理者以及所有對工業領域感興趣的讀者,從一個全新的視角審視我們身邊的工業世界,發掘其中被忽略的藝術價值,並將其融入到實際的工程實踐中。 二、 視覺語言的解碼:工業産品與環境的審美密碼 工業製造並非一成不變的冰冷鐵塊,其中蘊含著豐富的視覺信息和審美潛力。本書將深入解析構成工業視覺藝術的各項關鍵要素,並探討它們如何相互作用,共同塑造我們對工業産品的感知。 1. 材料質感與觸覺感知:超越視覺的觸動 材料是工業製造的基石,而材料的質感則是賦予工業産品生命力的重要來源。《流光溢彩》將詳細剖析不同工業材料的物理特性,以及這些特性如何轉化為獨特的視覺錶現。金屬的光澤、錶麵的拉絲、啞光的處理、拋光的晶瑩,或是高分子材料的溫潤、復閤材料的肌理,它們都在視覺上訴說著各自的故事。 本書將探討諸如: 金屬的“冷”與“暖”: 不銹鋼的冷靜、鋁閤金的輕盈、黃銅的復古、鈦閤金的硬朗,如何在錶麵處理(如陽極氧化、PVD塗層、噴砂)中呈現齣截然不同的視覺情感。 塑料與聚閤物的“塑”與“變”: 從光滑的ABS到帶有紋理的PC,再到具有生物降解特性的PLA,材料的流動性、透明度、半透明度以及錶麵肌理如何影響産品的光影效果和觸感聯想。 復閤材料的“融閤”與“創新”: 碳縴維的獨特編織紋理,玻璃縴維的堅韌質感,以及它們與其他材料的結閤,如何創造齣既輕便又強韌,同時具備獨特視覺吸引力的産品。 天然材料的“溫潤”與“本真”: 在某些工業應用中,木材、石材甚至陶瓷的運用,如何為冰冷的機械設備注入一絲自然的氣息和人文的溫度。 本書將不僅僅停留在材料的分類,而是著重於分析這些材料在特定工業場景下,如何通過錶麵的處理和光綫的照射,展現齣觸手可及的質感,並激發觀者的觸覺聯想。例如,觸摸一個光滑冰涼的金屬外殼,與觸摸一個帶有細膩磨砂紋理的塑料錶麵,會帶來截然不同的心理感受。這種“視覺上的觸感”是工業産品情感化錶達的重要途徑。 2. 色彩的工業敘事:從功能性到情感性的跨越 色彩在工業製造中的作用遠超單純的標識或區分。《流光溢彩》將揭示色彩如何成為一種強大的敘事工具,能夠傳遞品牌基因、暗示産品功能、營造工作氛圍,甚至影響操作者的情緒和效率。 本書將深入探討: 功能性色彩的應用: 警告色、指示色、安全色等在工業環境中的經典用法,以及如何在此基礎上進行創新,使其既醒目又不失美觀。 品牌色彩的基因注入: 如何將企業的品牌色巧妙地融入産品設計和車間布局,形成統一而富有識彆度的視覺形象。 色彩的情感心理學: 藍色代錶穩定與科技,紅色象徵活力與警示,綠色傳遞環保與安全,黃色營造溫暖與注意。不同色彩組閤如何影響觀者的情緒和認知。 光照對色彩的影響: 不同光源(自然光、LED、熒光燈)下,工業材料的真實色彩會發生怎樣的變化,以及如何通過選擇閤適的光源來優化色彩錶現。 色彩搭配的藝術: 從撞色、鄰近色到單色搭配,如何利用色彩的對比與和諧,創造齣富有視覺衝擊力或寜靜緻遠的産品和空間。 工業色彩的趨勢: 關注當前工業界在色彩運用上的新趨勢,例如對環保色、天然色以及個性化定製色彩的探索。 本書將通過大量的實例,展示色彩是如何在工業産品外觀、包裝、標識以及工作環境的細節中,悄無聲息地構建起一種情感連接,讓冰冷的機器也擁有“溫度”。 3. 光影的雕塑藝術:賦予機械生命的光芒 光綫與陰影的互動,是塑造工業産品立體感、質感和動態感的核心。《流光溢彩》將把光影視為一種雕塑工具,講解如何利用自然光和人造光源,將靜態的機械結構轉化為富有生命力的視覺焦點。 本書將深入探討: 光綫的方嚮與性質: 直射光、散射光、側光、逆光等不同布光方式對産品形態、錶麵紋理和細節的強調作用。 高光與陰影的藝術: 如何通過巧妙布置光源,産生迷人的高光,突齣産品錶麵的弧度與材質,同時利用陰影營造層次感和深度,勾勒齣機械結構的輪廓。 照明的工業化設計: 車間照明、設備照明、産品展示照明的設計原則,如何平衡功能性(如滿足操作者視野需求)與美學性。 LED技術的革新: LED光源的可調性、顯色性以及其在工業照明和産品集成照明中的應用,如何為工業視覺帶來新的可能性。 光影與動態: 在自動化生産綫上,光綫如何與運動的機械臂、傳送帶互動,創造齣流動的光影效果,增添工業場景的活力。 攝影與光影: 如何通過專業的攝影技術,捕捉和呈現工業産品最動人的光影瞬間,為宣傳和展示服務。 本書將通過對比分析,展示同一款産品在不同光照條件下的視覺差異,從而讓讀者深刻理解光影在工業視覺藝術中的決定性作用。它將引導讀者思考,即使是最樸素的金屬外殼,在恰當的光綫下,也能展現齣如鑽石般璀璨的光芒。 4. 工業設計的語言:形式、功能與情感的對話 工業設計是將功能性、經濟性和美學性融為一體的藝術。《流光溢彩》將跳齣單純的外觀造型探討,深入解析現代工業設計中,形式、功能與情感是如何交織在一起,最終成就一件成功的工業産品。 本書將探討: 人體工程學與觸感設計: 産品如何符閤人體自然的動作習慣,操作界麵如何直觀易懂,按鈕、握柄的設計如何帶來舒適的觸感體驗。 流綫型與仿生學: 機械結構的美感如何從自然的形態和運動軌跡中汲取靈感,例如流暢的麯綫、簡潔的幾何形狀,以及模仿生物體的結構。 模塊化與可定製化設計: 在滿足標準化生産的同時,如何通過模塊化設計提供個性化的視覺和功能選擇,滿足不同用戶需求。 用戶體驗(UX)與情感化設計: 産品在使用過程中帶給用戶的整體感受,包括易用性、舒適度、可靠性,以及由此産生的情感連接。 極簡主義與裝飾主義: 現代工業設計中,不同風格的取捨與融閤,如何通過刪繁就簡或恰當的裝飾,提升産品的藝術價值。 産品敘事與故事性: 如何通過設計細節,講述産品背後的技術創新、品牌理念或用戶價值,賦予産品更深層次的含義。 本書將通過對一係列標誌性工業産品的設計分析,展示設計語言是如何在形體、比例、連接方式、錶麵處理等各個層麵,傳達齣明確的信息,並與用戶的心理需求産生共鳴。 三、 工程實踐的藝術化升華:從藍圖到實體的審美轉化 《流光溢彩》的最終目標,是將抽象的視覺藝術理論,落地於具體的工業工程實踐。《流光溢彩》將強調,提升工業製造的視覺藝術,並非空中樓閣,而是可以通過精心的工程設計和工藝控製來實現。 1. 製造工藝與錶麵處理的藝術化考量 先進的製造工藝和精湛的錶麵處理技術,是實現工業視覺藝術的物質基礎。本書將探討這些技術如何與美學目標相結閤。 精密加工的視覺之美: 數控加工、激光切割、3D打印等先進製造技術,如何在實現高精度和復雜形狀的同時,也賦予産品獨特的錶麵紋理和光滑度。 錶麵塗裝的創新: 粉末塗裝、電泳塗裝、UV塗裝等,如何在提供防護功能的同時,創造齣啞光、高光、金屬漆、珠光漆等豐富多樣的視覺效果。 電鍍與化學處理: 鉻、鎳、鋅等電鍍層如何帶來耀眼的光澤和耐腐蝕性;陽極氧化如何為鋁材賦予鮮艷的色彩和耐磨損的錶麵。 焊接與連接的美學: 如何通過隱藏式焊接、激光焊接等技術,使連接處更加平滑美觀,避免粗糙的焊縫影響整體視覺效果。 壓鑄與注塑的精度: 如何通過優化模具設計和工藝參數,實現産品錶麵的無缺陷、高光澤,以及精細的細節錶現。 本書將強調,在工藝選擇和參數設定時,不僅要考慮其功能性和經濟性,更要將其對最終視覺效果的影響納入考量範圍。例如,選擇何種拋光方式,會直接影響金屬的光澤度和反射效果;控製注塑時的冷卻速度,可能會影響塑料錶麵的細微紋理。 2. 工業空間與環境的整體美學營造 一個高效、安全、充滿活力的工業工作環境,同樣需要視覺美學的指導。《流光溢彩》將審視工廠車間、實驗室、展廳等工業空間的設計。 車間布局與動綫設計: 如何通過閤理的設備布局、通道規劃,創造齣清晰、有序、富有節奏感的空間序列,並利用燈光和色彩引導視覺流綫。 設備色彩與統一性: 如何為車間內的各類設備選擇協調的色彩方案,避免色彩的雜亂無章,營造整潔、專業的工作氛圍。 照明設計的藝術化: 除瞭滿足基本照明需求,如何通過燈光的明暗對比、色彩變化,以及對關鍵區域的重點照明,增強空間的層次感和視覺吸引力。 標識與指示係統的美學: 如何設計清晰、醒目且具有藝術感的操作指示、安全警示和區域劃分標識,使其成為空間環境的點睛之筆。 綠色工廠與可持續設計: 如何將環保理念融入空間設計,例如利用自然光、選擇環保材料、以及創造更人性化的工作環境,提升工業場所的整體美感和人文關懷。 展廳與公共空間的視覺呈現: 如何通過精心設計的展陳空間,以最具吸引力的方式展示工業産品和技術,吸引參觀者,傳遞企業形象。 本書將展示,一個美學上得到提升的工業空間,不僅能提高員工的工作積極性和效率,更能嚮外界傳遞齣企業嚴謹、創新、注重細節的良好形象。 3. 攝影與數字媒體在工業視覺傳播中的角色 在這個信息爆炸的時代,高質量的視覺內容是工業産品和技術走嚮市場的關鍵。《流光溢彩》將探討如何利用現代攝影和數字媒體技術,最大化工業視覺藝術的傳播效果。 工業産品攝影的技巧: 如何通過構圖、用光、背景選擇,以及後期處理,拍攝齣能夠精準傳達産品美感、技術細節和使用場景的專業照片。 視頻與動畫的動態敘事: 如何利用宣傳片、産品演示視頻、技術動畫等,生動形象地展示工業産品的運行原理、優勢特點以及企業的創新實力。 虛擬現實(VR)與增強現實(AR)的應用: 如何利用VR/AR技術,為客戶提供沉浸式的産品體驗,例如虛擬裝配、遠程維護演示等,增強視覺衝擊力和交互性。 平麵設計與包裝設計的藝術: 如何將産品的美學理念延伸至包裝設計、宣傳手冊、網站界麵等各個載體,形成統一而富有吸引力的品牌視覺體係。 數據可視化與信息圖形: 如何將復雜的工業數據和技術信息,以直觀、美觀的可視化圖錶呈現,便於理解和傳播。 本書將強調,現代工業製造的成功,離不開高效而富有藝術感的視覺傳播。通過精良的視覺內容,産品纔能在激烈的市場競爭中被發現、被理解、被青睞。 結語: 《流光溢彩:工業製造的視覺藝術與工程實踐》是一本麵嚮未來的著作。它不教導如何製造一颱電機,也不講解電路原理;它關注的是,當這些精密而復雜的機器被製造齣來後,它們如何以最動人的姿態呈現在世人麵前,如何通過視覺語言,傳遞齣科技的魅力、設計的智慧以及人類的創造力。本書將激勵讀者,將工程的嚴謹與藝術的靈感相結閤,共同推動工業製造走嚮一個更加美輪美奐的未來。

用戶評價

評分

這本書的內容,嚴格來說,並非我當初設想的那種。我原本以為它會像一本詳細的操作手冊,手把手教你如何一步步解決實際遇到的電機控製難題,比如如何針對特定負載調整PID參數,或者如何在低成本的微控製器上實現復雜的矢量控製算法。我期待的是那些充滿實際案例、代碼片段、以及直觀的原理圖,能夠讓我立刻對照著自己的項目去實踐。然而,這本書的側重點卻更多地放在瞭電機控製的理論基礎和係統性介紹上。它更像是一門大學課程的教材,從電機學的基礎開始,深入淺齣地講解瞭各種電機的類型、工作原理、以及不同控製方法的數學模型。雖然這些理論內容確實紮實,對於建立完整的知識體係很有幫助,但我承認,在閱讀過程中,我時常會感到一種“紙上談兵”的無力感。我希望能夠看到更多關於實際工程應用中的權衡取捨,例如在設計過程中,成本、效率、動態響應、噪音以及可靠性之間是如何進行博弈的。這本書在這些方麵雖然有所提及,但深度和廣度都略顯不足,更多的是一種理論上的概覽,而不是解決具體工程挑戰的指南。它提供瞭一個堅實的理論基石,但如果要將其轉化為實際可用的解決方案,我可能還需要查閱大量的補充資料和實際應用手冊。

評分

這本書給我最大的感受就是,它為我打開瞭一扇通往電機控製世界的大門,但門後卻是一個我尚未完全掌握的廣闊天地。作者在書中係統地梳理瞭電機控製的發展脈絡,從最基礎的直流電機控製,到交流同步電機、異步電機,再到更先進的無刷直流電機和永磁同步電機,都有涉及。而且,它不僅僅是簡單地介紹這些電機類型,更重要的是,它闡述瞭不同類型電機在控製上的核心挑戰和對應的解決方案。我特彆喜歡書中關於“傳感器”和“無傳感器”控製方法的對比分析,這讓我深刻理解瞭在實際應用中,如何根據成本、精度和環境要求來選擇閤適的控製策略。不過,對於我這樣一個初學者來說,書中涉及的很多控製理論,例如“滑模控製”、“模糊控製”等,雖然有介紹,但並沒有深入到可以讓我獨立設計和實現的地步。這些章節更像是概念性的科普,讓我知道有這些高級的方法存在,但具體的實現細節和算法優化,則需要大量的後續學習。它更像是一本“導覽圖”,指明瞭方嚮,但具體的探索之路還需要自己去鋪設。我希望能有更多關於實際電路設計、硬件選型和軟件實現的具體案例,這樣我纔能更好地將這些理論知識落地。

評分

坦白說,這本書的語言風格和編排方式,與我通常閱讀的技術文檔有著天壤之彆。它更像是一部關於電機控製的“編年史”或者“哲學著作”,而非一本實用的“工具書”。作者在書中花瞭大量的篇幅去探討電機控製的“道”與“術”,從哲學層麵去解讀控製的本質,以及不同控製思想的演變。我讀到瞭關於“簡化模型”的辯證思考,關於“魯棒性”和“最優性”之間的權衡,以及關於“智能化”和“自主性”的未來展望。這種宏大的敘事方式,讓我有機會從一個更高的維度去審視電機控製這個領域,而不僅僅是將其視為一堆冰冷的技術堆砌。它讓我思考,為什麼我們要做電機控製?它的終極目標是什麼?以及在不同的曆史時期,工程師們是如何憑藉智慧和創造力來解決當時麵臨的難題的。然而,這種“宏大敘事”的代價就是,在具體的技術細節上,它顯得有些“輕描淡寫”。例如,當我嘗試去理解如何具體地實現一個“自適應控製”算法時,書中僅僅是點到為止,並沒有給齣具體的算法流程圖或者僞代碼。我期望的是能夠看到更具體的“招式”,而這本書卻更側重於“內功心法”的闡述。這對於我這樣希望快速上手解決實際問題的讀者來說,可能不是最直接的幫助。

評分

從一個過來人的角度來看,這本書的講解方式非常獨特,它不像我之前看過的很多技術書籍那樣,上來就拋齣一堆公式和概念,而是試圖用一種非常“軟性”的方式來引導讀者理解電機控製的精髓。它大量運用類比和生活化的例子,試圖將那些抽象的電磁學和控製論知識變得更容易消化。我記得書中有個章節用“拉車”的比喻來解釋轉矩和速度的關係,還有用“水龍頭”來形象化PWM(脈衝寬度調製)的原理,這些都讓我眼前一亮。這種 pendekatan 確實打破瞭我對技術書籍“枯燥乏味”的刻闆印象,讓我在閱讀過程中少瞭很多畏難情緒,甚至有時會覺得像在聽一場精彩的科普講座。然而,也正因為這種“軟性”的風格,在一些需要嚴謹推導和精確計算的場閤,它就顯得有些不夠“硬核”瞭。當你真的需要深入理解某個控製算法的數學推導過程,或者需要精確地計算齣某個參數時,這本書提供的細節就略顯不足,可能需要結閤其他更專業的書籍或者參考論文來補充。總的來說,它是一本非常好的入門讀物,能夠激發你對電機控製的興趣,並建立起初步的認知框架,但如果你的目標是成為一名精通的電機控製工程師,這本書的深度可能需要你繼續挖掘。

評分

在我看來,這本書更像是一本“集成電路”中的“通用處理器”的說明書,而不是針對某個特定應用場景的“專用芯片”手冊。它提供瞭一個非常全麵和概括性的框架,讓你瞭解整個電機控製係統的構成,從輸入信號的處理,到控製器的設計,再到電機驅動和反饋,都有涉及。它會告訴你,一個完整的電機控製係統需要考慮哪些環節,以及每個環節可能麵臨的挑戰。例如,它會詳細講解不同類型的編碼器和它們的優缺點,也會介紹幾種常見的功率電子器件在電機驅動中的應用。這就像是在告訴你,一個電腦的CPU需要哪些功能,主闆如何連接,內存如何工作。但是,當你真正需要設計一個特定的電機控製方案時,例如為一款無人機設計一個高效率、低延遲的電機控製器,這本書可能就顯得有些“泛泛而談”瞭。它並沒有深入到具體的設計細節,比如如何選擇閤適的MOSFET,如何設計高效的驅動電路,或者如何進行EMI(電磁乾擾)的優化。它為你描繪瞭一個宏觀的藍圖,但具體的“施工圖紙”還需要你自己去繪製。它是一個很好的“概覽”,但不是一個“施工手冊”。

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