基本信息
书名:测控技术/高等学校规划教材 电子、通信与自动控制技术
定价:40.00元
作者:张歆,张小蓟
出版社:西北工业大学出版社
出版日期:2013-09-01
ISBN:9787561237403
字数:
页码:283
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
内容提要
《测控技术/高等学校规划教材·电子、通信与自动控制技术》比较全面地阐述了测控技术的基本理论与应用。
《测控技术/高等学校规划教材·电子、通信与自动控制技术》共分12章,主要内容包括绪论,电子测量与测量误差理论,测试信号发生器,时频测量与电压测量,信号的显示与时域测量,信号与系统的频域分析与测量,数据域的分析与测量,自动测试系统,智能仪器与虚拟仪器,自动控制原理,计算机控制系统以及网络化测控系统与现场总线。
《测控技术/高等学校规划教材·电子、通信与自动控制技术》内容简练,阐述深入浅出,注重理论联系实际。每章还列举了数量的例题、练习题与思考题,并在书后给出参考文献,以便于读者深入学习和研究。
《测控技术/高等学校规划教材·电子、通信与自动控制技术》可作为测控技术专业高年级本科生的教材,也可供相关专业的研究生或从事测控技术工作的人员参考。
目录
章 绪论
1.1 测控技术与测控系统的基本概念
1.2 测控技术的应用
习题与思考题
第2章 电子测量与测量误差理论
2.1 电子测量的基本概念
2.2 测量误差的基本概念
2.3 误差的统计处理
2.4 系统误差的分析与处理
2.5 测量误差的合成与分配
2.6 非等精度测量
2.7 测量数据处理
2.8 小二乘法
习题与思考题'
第3章 测试信号发生器
3.1 信号发生器的基本概念
3.2 合成信号发生器
3.3 直接数字合成法
3.4 任意函数发生器
3.5 扫频信号发生器
习题与思考题
第4章 时频测量与电压测量
4.1 时频测量
4.2 相位差的数字测量
4.3 电压测量
习题与思考题
第5章 信号的显示与时域测量
5.1 引言
5.2 信号显示的基本原理
5.3 示波器的组成与工作原理
5.4 示波器的测量与应用方法
习题与思考题
第6章 信号与系统的频域分析与测量
6.1 信号与系统的频域分析概述
6.2 信号的频谱分析
6.3 系统的频率特性测量
习题与思考题
第7章 数据域的分析与测量
7.1 引言
7.2 逻辑分析仪的基本概念
习题与思考题
第8章 自动测试系统
8.1 概述
8.2 自动测试系统的组成
8.3 通用接口总线GPIB
8.4 计算机自动测量和控制系统
8.5 VXI总线系统
8.6 测试系统中的其他总线
习题与思考题
第9章 智能仪器与虚拟仪器
9.1 智能仪器
9.2 虚拟仪器
习题与思考题
0章 自动控制原理
10.1 自动控制的基本概念
10.2 自动控制系统的基本特性
10.3 自动控制系统的数学模型
10.4 传递函数与方框图
10.5 时域分析法
10.6 状态空间分析法
习题与思考题
1章 计算机控制系统
11.1 计算机控制系统的基本概念
11.2 计算机控制系统的分类
11.3 控制算法
11.4 控制规律
11.5 数字PID控制的工程实现
习题与思考题
2章 网络化测控系统与现场总线
12.1 测控网络概述
12.2 现场总线概述
习题与思考题
附录
附录1标准正态分布积分表
附录2t分布积分表
附录3格拉布斯系数kg表
参考文献
作者介绍
文摘
在工业、农业、航空、航天、环境监测等领域,随着科学技术的发展,要求测控和处理的信息量越来越大,速度越来越快,测控对象的位置越来越分散,需要测控的单元数越来越多,系统日益复杂,传统的测控系统已远远不能满足现代测控系统的要求。
随着计算机技术和信息技术的发展,出现了计算机控制和通信技术结合的产物——现场总线(fieldbus)。现场总线控制系统既是一个开放通信网络,也是一种全分布控制系统,是一项以智能传感器、控制、计算机、数字通信,网络为主要内容的综合技术。它以单个分散、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线连接,实现信息互换,共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统,是新一代全数字、全分散和全开放的现场控制系统。人们把基于这项技术的自动化系统称为基于现场总线的控制系统(FCS,Fieldbus Control System)。
随着网络技术的发展,出现了将测控技术、计算机技术与网络技术相结合的网络化测控系统。网络化测控系统将地域分散的基本功能单元(测控仪器、智能传感器、计算机等)通过网络互联起来,构成一个分布式测控系统,实现远程数据采集、测量、监控与故障诊断,通过网络实现数据传输与资源共享,协调工作。这种网络化测控系统将是现代测控技术的发展方向。
4.测控系统的发展
早期的测控系统主要由测量和控制电路组成,所具备的测控功能较少,测控性能也有限。随着科学技术的不断发展,尤其是微电子技术和计算机技术的飞速发展,测控系统在组成和设计上有了突飞猛进的发展。
20世纪三四十年代,当时的工业生产规模很小,工业产品主要是单机生产,批量也小;测控仪表主要采用基地式仪表,即采用安装在设备上的单体仪表,仪表与仪表之间不能进行信息传输。
20世纪五六十年代,随着社会化工业生产规模的不断扩大,生产设备越来越多,生产结构也越来越复杂,需要掌握的运行参数和信息也越来越多,往往还要求对多点信息同时进行操作与控制。这就对测控系统提出了更高的要求,于是单元组合式仪表与检测装置应运而生。生产过程中的各种参数经分布式传感器转换后输出模拟信号,统一送往中心控制室,再由各类仪表计算、测量并显示,从而实现集中监测、集中操作与控制。
20世纪70年代,生产过程逐步向自动化方向发展,特别是随着计算机的出,现,使得工业自动化进入到一个崭新的阶段,出现了以计算机为核心的测控系统。,计算机测控系统可以将工业现场的各种物理参数进行采集、传输、集中分析与处理,完成过程控制。
20世纪70年代后,随着微处理器与嵌入式技术的不断发展和应用,测控系统逐步向小型化、智能化、便携式、系统化方向发展,出现了GPIB仪器、智能仪器、智能传感器、VXI仪器等,大大增强了系统的通用性与可扩展性。
……
序言
章 绪论
1.1 测控技术与测控系统的基本概念
1.2 测控技术的应用
习题与思考题
第2章 电子测量与测量误差理论
2.1 电子测量的基本概念
2.2 测量误差的基本概念
2.3 误差的统计处理
2.4 系统误差的分析与处理
2.5 测量误差的合成与分配
2.6 非等精度测量
2.7 测量数据处理
2.8 小二乘法
习题与思考题'
第3章 测试信号发生器
3.1 信号发生器的基本概念
3.2 合成信号发生器
3.3 直接数字合成法
3.4 任意函数发生器
3.5 扫频信号发生器
习题与思考题
第4章 时频测量与电压测量
4.1 时频测量
4.2 相位差的数字测量
4.3 电压测量
习题与思考题
第5章 信号的显示与时域测量
5.1 引言
5.2 信号显示的基本原理
5.3 示波器的组成与工作原理
5.4 示波器的测量与应用方法
习题与思考题
第6章 信号与系统的频域分析与测量
6.1 信号与系统的频域分析概述
6.2 信号的频谱分析
6.3 系统的频率特性测量
习题与思考题
第7章 数据域的分析与测量
7.1 引言
7.2 逻辑分析仪的基本概念
习题与思考题
第8章 自动测试系统
8.1 概述
8.2 自动测试系统的组成
8.3 通用接口总线GPIB
8.4 计算机自动测量和控制系统
8.5 VXI总线系统
8.6 测试系统中的其他总线
习题与思考题
第9章 智能仪器与虚拟仪器
9.1 智能仪器
9.2 虚拟仪器
习题与思考题
0章 自动控制原理
10.1 自动控制的基本概念
10.2 自动控制系统的基本特性
10.3 自动控制系统的数学模型
10.4 传递函数与方框图
10.5 时域分析法
10.6 状态空间分析法
习题与思考题
1章 计算机控制系统
11.1 计算机控制系统的基本概念
11.2 计算机控制系统的分类
11.3 控制算法
11.4 控制规律
11.5 数字PID控制的工程实现
习题与思考题
2章 网络化测控系统与现场总线
12.1 测控网络概述
12.2 现场总线概述
习题与思考题
附录
附录1标准正态分布积分表
附录2t分布积分表
附录3格拉布斯系数kg表
参考文献
拿到这本厚厚的书,封面设计简洁,一看就是那种严谨的教材范儿,拿在手里沉甸甸的,感觉内容一定很充实。我本来是学偏软件开发的,但工作需要接触一些硬件底层和自动化控制的东西,这本教材正好被同事推荐,说它在理论深度和工程实践之间找到了一个很好的平衡点。我翻开目录,看到“传感器原理与信号处理”、“数据采集系统设计”、“工业控制网络”这些章节,心里咯噔一下,这些都是我知识盲区。不过,书中的文字描述非常清晰,不像有些教材那样堆砌晦涩的公式,而是尽量用直观的语言解释背后的物理意义和技术逻辑。比如讲到模糊控制时,它没有直接抛出复杂的数学模型,而是先用生活中的例子做比喻,让我对“智能”的初步概念有了更坚实的理解。我特别欣赏它在每一章后都附带的“思考与实践”部分,虽然我还没来得及动手做完,但光是看看那些设计任务,就知道编写者是希望我们真正把理论转化为可操作的能力,而不是仅仅停留在纸面知识的记忆上。这本书给我的第一印象是:这是一本能带你从零开始构建起对现代测控系统完整认知框架的指南,非常适合需要跨界学习的工程师。
评分这本书的排版和图示质量着实令人印象深刻,这对于学习技术类书籍来说至关重要。很多教材为了节省成本或者篇幅,插图往往是低分辨率的线条图,看起来费劲,但这本书里的电路图、系统框图都非常精细,尤其是那些涉及时序逻辑和数据流动的示意图,几乎是专业的工程图纸水准。我特别留意了关于PID控制器的部分,通常这是最让人头疼的地方,但这里的图文结合解释了比例、积分、微分项分别对系统响应的影响,甚至用到了动态曲线的叠加效果图来辅助说明,这比单纯看教科书上的微分方程直观太多了。而且,书中的案例选材也很有时代感,没有过多纠缠于已经被淘汰的旧技术,而是聚焦于基于现代微控制器和总线技术的新型架构。这让我觉得,这不是一本“老古董”的教材,而是紧跟行业发展脉搏的知识载体。阅读体验的流畅性直接影响学习的积极性,这本书在视觉上传达出一种专业和认真的态度,让读者在学习复杂概念时也能保持一份愉悦感。
评分这本书在讲解方法论上给我留下了深刻的印象,它不仅仅是知识的罗列,更是一种工程思维的培养。我注意到作者在讲解每一个模块时,都会先从实际的应用需求出发,明确这个模块要解决的具体工程问题是什么,它的输入输出是什么,然后再细致地分析实现的技术路径。例如,在讨论ADC(模数转换器)的选择时,它不是简单地对比分辨率和采样率,而是深入探讨了量化噪声对信号完整性的影响,并结合实际的干扰源(如电磁耦合)来指导读者如何选择合适的转换器和滤波方案。这种“需求驱动、问题导向”的讲解方式,使得学习过程充满了目的性,而不是盲目地吸收信息。它教会了我如何像一个真正的系统工程师那样去思考问题:不是先有技术,再去找应用,而是先有需求,再匹配并优化最佳的技术组合。这本书的价值,很大程度上在于它所蕴含的这种系统化的设计哲学,远超出了单纯的技术参数手册的范畴。
评分从内容广度的角度来看,这本书的覆盖面超出了我原先的预期,它并非只专注于某一个细分领域。我原以为它会偏重于传统的电气测量,但深入阅读后发现,它对现代“智能”和“联网”的概念融入得非常到位。比如,它用了一整章来讨论基于Ethernet/IP和Profinet等工业协议的通信架构,这在很多传统教材里是很难见到的,通常这些内容都被分到专门的网络课程里去了。这种融合使得读者可以建立一个更全面的视角:测控技术不再是孤立的传感器和执行器之间的对话,而是融入了更宏大、更高效的信息系统的一部分。此外,书中对不确定性分析和误差处理的论述也相当深入,这恰恰是工程实践中最容易出问题的地方。它提供的不仅仅是“怎么做”的步骤,更是“为什么这么做”的原理支撑,让我对系统的鲁棒性和可靠性有了更深一层的认识,避免了那种“能跑就行”的粗放式思维。
评分说实话,这本书的深度是需要一定基础才能完全消化的,它不是那种能让人“快速入门”的速成读物。我对照着一些基础的电路理论知识来看,发现它在推导复杂算法(比如卡尔曼滤波在状态估计中的应用)时,省略了大量的初级代数运算步骤,直接展示了高级模型的应用场景和参数调整的经验法则。这对于一个有一定经验的读者来说是极大的效率提升,因为可以直接跳到“如何应用”的层面。然而,对于一个完全的新手来说,可能会感到有些吃力,可能需要同步参考一些更基础的数学或电子学教材来弥补背景知识的不足。这本书的定位显然是面向有志于深入研究测控系统设计的高年级本科生或研究生,它对读者的数学功底和逻辑抽象能力是有一定要求的。它更像是一本“工具书”和“参考手册”的结合体,当你遇到具体的系统集成挑战时,可以随时翻阅并从中找到精准的解决方案和理论依据。
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