泛用伺服馬達應用技術(第四版)  pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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顏嘉男 

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好的，以下是關於《泛用伺服馬達應用技術（第四版）》之外的其他圖書的詳細簡介，旨在提供豐富信息，同時避免提及該特定書籍的內容。 --- 書名：精密運動控製係統設計與實現：從理論到實踐 作者：王誌剛 著 齣版社：機械工業齣版社 齣版日期：2023年10月 內容簡介 《精密運動控製係統設計與實現：從理論到實踐》一書係統地梳理瞭當代工業自動化領域中，尤其是高端精密運動控製係統的設計原理、關鍵技術和實際應用。本書不僅深入探討瞭運動控製的基礎理論，如反饋控製、狀態估計和軌跡規劃，更側重於如何將這些理論轉化為穩定、高效的工程實踐。 全書共分為六個主要部分，涵蓋瞭從係統架構到軟件實現的全過程。 第一部分：運動控製係統基礎與建模 本部分首先介紹瞭現代伺服係統的基本結構和工作原理，著重闡述瞭被控對象（如機械臂、CNC機床）的動力學建模方法。詳細分析瞭各種摩擦模型（如庫侖摩擦、粘滯摩擦）對係統性能的影響，並介紹瞭如何利用係統辨識技術建立精確的數學模型。內容強調瞭模型在後續控製策略設計中的基礎性作用。 第二部分：經典與現代控製理論在運動控製中的應用 本部分是本書的核心理論部分。它首先迴顧瞭PID控製器的設計與調諧方法，並重點講解瞭如何根據係統特性選擇閤適的調諧規則，以剋服傳統PID在處理高動態響應和強耦閤係統時的局限性。隨後，深入介紹瞭先進的控製策略，包括： 狀態空間法與現代控製：如何設計LQR（綫性二次型調節器）和觀測器（如卡爾曼濾波）以實現更優的性能和狀態估計。 魯棒控製：針對電機參數不確定性和外部擾動，介紹瞭H$infty$控製和滑模變結構控製（SMC）的設計方法，旨在提高係統在復雜工況下的魯棒性。 自適應控製：探討瞭在負載或機械特性發生變化時，係統如何自動調整控製參數以維持性能的實現路徑。 第三部分：高精度位置、速度和力矩控製 本部分聚焦於控製環路內部的精細化設計。詳細講解瞭如何通過優化電流環、速度環和位置環的參數配置，實現高速、高精度的運動控製。特彆介紹瞭在高速進給和微進給（如磨削、拋光）過程中，如何有效抑製諧波振動（伺服共振）和提高定位精度。內容涵蓋瞭前饋控製、擾動觀測器（DOD）以及如何利用濾波器技術改善係統動態性能。 第四部分：軌跡規劃與插補技術 精確的軌跡規劃是實現復雜運動路徑的關鍵。本部分係統介紹瞭S型、T型加減速麯綫的生成算法，並深入探討瞭五次多項式插補和樣條插補在麯綫跟蹤中的應用。內容還覆蓋瞭多軸協同運動控製中的路徑插補算法，包括直綫、圓弧以及任意空間麯綫的同步插補策略，確保各軸間的平滑過渡和同步性。 第五部分：驅動與執行機構的選型與集成 運動控製不僅關乎算法，也高度依賴於硬件的選擇與匹配。本部分從實踐角度齣發，對比分析瞭永磁同步電機（PMSM）和無刷直流電機（BLDC）的性能特點。詳細介紹瞭功率驅動電路（如IGBT/MOSFET H橋）的設計要點、電流采集技術和過流保護機製。此外，對編碼器（如增量式、絕對式、鏇轉變壓器）的選擇標準、安裝精度和抗乾擾措施進行瞭詳盡的論述。 第六部分：基於實時操作係統的軟件實現與調試 本部分將理論與工程軟件實現緊密結閤。介紹瞭如何利用VxWorks、QNX或Linux RT等實時操作係統構建高性能運動控製內核。重點闡述瞭如何使用C/C++語言高效地實現控製算法，並探討瞭基於CANopen、EtherCAT等工業以太網協議的分布式控製架構。最後，提供瞭係統調試的實用技巧和故障診斷流程，幫助工程師快速定位和解決實際項目中的難題。 本書麵嚮從事自動化設備、數控機床、機器人技術、精密儀器設計與開發的工程師、科研人員以及相關專業的高年級本科生和研究生。通過學習本書，讀者將能夠獨立完成高性能、高可靠性的精密運動控製係統的設計、實現與優化工作。 --- 書名：工業物聯網（IIoT）與智能製造中的數據采集與邊緣計算 作者：李明，張華 編著 齣版社：電子工業齣版社 齣版日期：2024年3月 內容簡介 《工業物聯網（IIoT）與智能製造中的數據采集與邊緣計算》旨在為讀者構建一個從底層傳感器到雲端分析的完整工業數據處理框架。本書緊密圍繞工業4.0和智能工廠的需求，詳細解析瞭在復雜、異構的工業現場環境中，如何高效、安全、實時地采集數據，並在靠近數據源的邊緣側進行預處理和分析。 全書圍繞“連接-采集-計算-安全”四大核心環節展開，結構清晰，理論與應用並重。 第一部分：工業數據采集與互聯基礎 本部分奠定瞭工業物聯網的底層基礎。首先，詳細介紹瞭工業現場常見的傳感器、執行器以及PLC/DCS等控製係統的架構。重點闡述瞭OPC UA、MQTT等工業通信協議在數據互操作性中的核心作用，並對比分析瞭它們在帶寬、實時性和數據結構方麵的優劣。此外，本書還深入討論瞭數據采集的策略，包括周期性采集、事件驅動采集以及如何處理海量時間序列數據。 第二部分：邊緣計算架構與關鍵技術 邊緣計算是實現低延遲決策和數據本地化的關鍵。本部分係統介紹瞭邊緣計算的層次結構和部署模型，包括嵌入式設備、網關和本地服務器。詳細講解瞭容器化技術（如Docker）在工業邊緣節點的應用，以實現應用的快速部署和隔離。內容強調瞭邊緣智能的實現，即如何在資源受限的環境下運行輕量級的機器學習模型，進行初步的異常檢測和狀態監測。 第三部分：時間序列數據庫與數據預處理 工業數據具有典型的時序特性，對存儲和查詢效率要求極高。本書對比瞭InfluxDB、Prometheus等主流時序數據庫的架構優勢，並提供瞭在邊緣側進行數據壓縮和聚閤的有效算法。在數據預處理方麵，重點介紹瞭數據清洗、時間戳對齊、缺失值插補以及特徵工程在工業數據分析前的必要性。 第四部分：工業數據安全與網絡隔離 工業數據的安全性至關重要。本部分深入探討瞭工業物聯網麵臨的安全威脅，包括DDoS攻擊、數據篡改和惡意固件更新。詳細講解瞭零信任架構在工業環境中的應用，以及如何利用VPN、TLS/SSL加密技術確保數據傳輸的安全。此外，還介紹瞭在邊緣側部署防火牆和入侵檢測係統（IDS）的實踐方案，以實現網絡邊界的精細化控製。 第五部分：邊緣智能與雲端協同 本書的最後部分探討瞭邊緣計算與雲平颱之間的協同工作模式。講解瞭如何設計數據流，實現關鍵操作在邊緣側實時反饋，而復雜的、需要大量算力的模型訓練和長期趨勢分析則上傳至雲端。通過具體的案例分析，如預測性維護（PdM）模型，展示瞭如何利用邊緣側采集的高精度數據，結閤雲端的大數據分析能力，實現設備健康狀態的精準預測和維護計劃的優化。 本書適閤於信息技術（IT）與運營技術（OT）的融閤領域的專業人士閱讀，特彆是係統集成商、軟件開發人員以及希望將傳統製造升級為智能製造的企業技術骨乾。 --- 書名：先進電機驅動與電力電子技術 作者：陳偉 編著 齣版社：清華大學齣版社 齣版日期：2022年11月 內容簡介 《先進電機驅動與電力電子技術》是一本專注於現代電機驅動係統核心技術，特彆是電力電子變換器在驅動領域應用的專業著作。本書超越瞭基礎的電機原理介紹，深入探討瞭如何通過先進的電力電子技術來優化電機的性能、效率和可靠性。 本書內容結構嚴謹，從器件基礎到係統集成，層層遞進，為讀者提供瞭全麵的技術視角。 第一部分：電力電子器件與拓撲結構 本部分詳細介紹瞭新一代電力電子器件，如SiC（碳化矽）和GaN（氮化鎵）MOSFET在電機驅動器中的應用優勢，重點分析瞭它們在高頻開關、高功率密度方麵的性能提升。隨後，係統梳理瞭三相逆變器的主流拓撲結構，包括電壓源型逆變器（VSI）、電流源型逆變器（CSI）及其多電平化拓撲（如T型、級聯H橋），並對比瞭它們在諧波抑製、開關損耗和適用電壓範圍上的差異。 第二部分：矢量控製與直接轉矩控製 對永磁同步電機（PMSM）和異步電機的高性能控製是驅動技術的核心。本書詳細闡述瞭磁場定嚮控製（FOC/矢量控製）的原理，包括坐標變換、電流環和速度環的解耦設計。特彆地，對直接轉矩控製（DTC）的最新發展進行瞭深入研究，包括改進的開關錶策略和脈衝寬度調製（PWM）技術的優化，旨在提高係統的動態響應速度和轉矩脈動的抑製效果。 第三部分：開關模態與脈衝寬度調製（PWM）技術 高效的開關策略直接決定瞭驅動係統的能效和電磁兼容性（EMC）。本部分詳盡分析瞭正弦PWM、空間矢量調製（SVPWM）以及諧波注入PWM的應用。更進一步，本書探討瞭非綫性控製理論在PWM優化中的作用，包括應用於高頻開關的死區時間補償技術，以及如何通過隨機PWM策略來分散高次諧波能量，從而降低電機噪音。 第四部分：電機驅動器的係統集成與熱管理 驅動器的可靠性嚴重依賴於閤理的係統集成和散熱設計。本部分聚焦於驅動器的物理設計，包括IGBT/MOSFET模塊的驅動電路設計、電流/電壓傳感器的高精度采集電路。重點分析瞭先進的散熱技術，如直接水冷、熱管技術在驅動模塊中的應用，並介紹瞭如何通過有限元分析（FEA）對熱迴路進行建模和優化，確保器件在各種工況下都能安全運行。 第五部分：驅動器的保護與診斷 驅動係統必須具備完善的保護機製以應對過流、過壓、欠壓和過溫等故障。本部分詳細介紹瞭基於硬件和軟件結閤的保護策略，尤其是在SiC器件應用中，由於其極快的開關速度帶來的瞬態過電壓保護挑戰。同時，介紹瞭基於電壓、電流諧波分析和FFT技術的在綫診斷方法，用於預測性地發現電機繞組絕緣劣化、軸承故障等早期隱患。 本書內容深度和廣度兼具，是電力電子工程師、電氣工程專業學生和工業驅動係統研發人員的理想參考資料。

评分☆☆☆☆☆

翻開這本書，最讓我驚豔的是它對於通訊協定和工業物聯網（IIoT）整閤的討論。在這個強調智慧製造的時代，伺服馬達不隻是單純的運動控製元件，更是整個自動化網路中的重要節點。這本書很早就意識到這一點，並且花瞭相當篇幅介紹瞭EtherCAT、Profinet RT/IRT等主流的即時通訊技術在伺服係統中的部署細節。它詳細比較瞭這些協定在延遲、同步精度以及網路拓撲結構上的優劣，這對於我們在規劃大型多軸係統時，決定採用哪種通訊架構至關重要。更難得的是，書中還涵蓋瞭如何透過PLC或運動控製器與上層MES係統進行數據交換，包括狀態監控、故障診斷的數據格式標準化。這種前瞻性的內容佈局，讓這本書的價值遠超齣一本單純的硬體手冊，更像是一本麵嚮未來工廠的規劃指南。對於那些希望將傳統機颱升級為智慧設備的技術人員來說，這裡麵藏著許多實戰的寶貴經驗。

评分☆☆☆☆☆

這本關於通用伺服馬達應用的書籍，從內容編排的紮實程度上來看，確實是市麵上少有的綜閤性參考資料。我印象最深的是它對於不同廠牌伺服驅動器參數設定的深度解析，特別是針對一些比較進階的PID迴路調整技巧，書中圖文並茂地解釋瞭如何根據負載特性去優化響應速度與穩定性，這對於我們在實際產線進行設備整閤時，節省瞭大量的摸索時間。舉例來說，它對「諧振抑製」的章節處理得非常細膩，不僅僅是理論說明，還附帶瞭幾種常用的硬體與軟體濾波器設計範例，對於處理高速運動時軸承或皮帶係統產生的振動問題，提供瞭非常直接有效的解決方案。整體閱讀下來，你會感覺作者群顯然是具備多年一線經驗的工程師，他們不會隻停留在教科書式的公式推導，而是更著重於如何將這些理論轉化為實際可操作的SOP。對於想從基礎入門到進階應用的讀者來說，這本書的結構設計非常友善，可以當作一本工具書隨手翻閱，需要特定章節時也能迅速定位，實用性極高。

评分☆☆☆☆☆

坦白講，市麵上很多技術書籍的「術語密度」都偏高，讀起來很容易讓人望而卻步。然而，這本關於伺服馬達應用的書，在語言風格上做瞭非常好的平衡。雖然主題技術性強，但作者們的文字錶達卻是相當清晰且富有條理的。特別是對於初學者，那些複雜的控製理論，如嚮量控製（Vector Control）和直接轉矩控製（DTC），他們都能用類比的方式逐步拆解，讓你先建立起直觀的物理概念，再深入到數學模型。我特別欣賞它在每個單元結束後設計的「除錯案例分析」，這些案例都是從真實的故障報告中提煉齣來的，描述瞭問題發生的情境、初步的誤判方嚮，以及最終如何透過邏輯推理和儀器測量鎖定問題核心。這種教學模式，遠比枯燥的理論堆砌來得有效，它教會的不僅是「知識」，更是「解決問題的思維路徑」。

评分☆☆☆☆☆

要說這本書的「厚度」與「深度」，絕對是數一數二的。我個人比較關注的是機械結構與伺服係統的動態匹配問題。這本書提供瞭一個非常實用的框架，用來評估馬達選型是否得當，特別是在處理大慣量負載或需要高動態響應的場閤。它詳細說明瞭如何計算負載慣量比，以及這個比例對係統剛性的影響。此外，書中對不同類型馬達——如永磁同步馬達（PMSM）、無刷直流馬達（BLDC）以及傳統交流馬達——在特定應用場景下的適用性進行瞭深入的比較分析，這對於剛接觸伺服應用的團隊來說，可以避免選錯馬達類型所帶來的長期維護睏擾。總體來說，這本「馬達應用大全」的紮實程度，足以讓經驗豐富的資深工程師作為校準自己知識樹的工具，同時也能讓新人迅速建立起一個堅實的專業基礎。

评分☆☆☆☆☆

從電子學與電氣工程的角度來看，這本書對功率模組和散熱設計的著墨，也是業界標竿級的。伺服驅動器的高功率密度是現代設計的趨勢，但隨之而來的就是熱管理的大挑戰。本書深入探討瞭IGBT、MOSFET等開關元件在不同切換頻率下的損耗特性，並提供瞭多種散熱解決方案的比較，包括氣冷、液冷以及晶片級的熱傳導優化。對於設備的可靠性工程師來說，這部分內容簡直是救星。它提醒瞭許多設計者容易忽略的細節，例如，驅動器安裝環境的濕度、環境溫度對電容壽命的影響等。這類細節的討論，體現瞭編者對產品「生命週期管理」的全麵考量，而不是僅限於產品齣廠前的測試階段。能夠在技術手冊中看到如此宏觀的視野，的確是值得稱讚的。