|
|
|
本書譯者認為，這是關於機電系統設計和分析的一本不可多得的權威著作，有很高的學術水准，內容全面豐富。書中不少內容基於作者研究組的最新研究成果，有很強的創新。例如，基於通用機電變送器建模（建模與仿真篇第5章），給出了靜電（控制與分析篇第6章）、壓電（控制與分析篇第7章）、電磁以及電動力變送器（控制與分析篇第8章）的形式化描述。建模與仿真篇第5章介紹的通用機電變送器模型框架為一般了解電力耦合變送器的原理以及不同類型變送器物理原理的表示提供了方法論。與其他同類書籍相比，這種具有廣泛適用性的模型表示是全新的。
本書還使用解析動態模型實現了許多物理與技術領域的機電一體化功能，例如多體動力學（建模與仿真篇第4章）、電磁動作變送器（控制與分析篇第8章）以及數字信息處理（控制與分析篇第9章）。
Klaus Janschek，德國德累斯頓工業大學自動化研究所講席教授、所長。1982年於奧地利格拉茨工業大學獲工學博士學位，1982-1995年在德國戴姆勒奔馳等公司從事航天制導、導航與控制，疲勞與車輛測試系統等控制系統研發與管理工作，1995年至今任德國德累斯頓工業大學自動化研究所所長、自動化工程講席教授。他的主要研究興趣包括制導、導航與控制，系統設計，移動機器人，光學數據處理與光機電一體化，數據融合等。他現任國際自動控制聯合會（IFAC）技術局成員及其「機械電子學、機器人及元部件」協調委員會（CC4）主席，曾任IFAC應用論文評獎委員會主席，德國研究基金會（DFG）自動化、控制系統與機器人領域科學顧問，德國測量與自動化學會（GMA）理事。
他將任2020年IFAC世界大會主席，2005年至今任德國機械電子學大會程序委員會共同主席，曾任第4屆IFAC機電系統會議IPC主席。張建華，華東理工大學自動化系教授，2005年於德國波鴻魯爾大學獲工學博士學位，師從德國國家工程院和北萊茵-威斯特法倫科學院雙院士Johann F. Boehme教授。2005-2006年在英國謝菲爾德大學任博士后副研究員，合作導師為英國皇家工程院院士Derek A. Linkens教授等。2007年引進回國任華東理工大學自動化系教授和博士生導師。2011，2012，2014，2015年應邀赴德國柏林工業大學和馬普復雜技術系統動力學研究所做客座教授或高級研究學者。現任國際自動控制聯合會（IFAC）人機系統、復雜大系統、生物與醫學系統、交通系統四個技術委員會委員，曾任13thIFACSymp.on Complex Large-ScaleSystems的IPC副主席,19thIFACWorld Congress的技術副編輯，13thIFACSymp.onAnalysis,DesignandEvaluationofHuman-MachineSystems的IPC共同主席。2011年獲德國馬普學會高級研究基金，2007年入選上海市浦江人才計划，2002-04年獲德意志學術交流中心（DAAD）獎學金。主要研究興趣包括計算智能，機器學習與智能數據分析，生物系統的建模與控制，生物醫學信號處理，人機系統，腦機交互，神經工效學等。至今在IEEET-HMS,IEEET-BME，IEEET-CBB等重要學術期刊和會議上發表論文110余篇。
譯者引言（第1～5章簡介）
第6章功能實現：靜電變送器
6.1系統工程背景
6.2物理基礎
6.3通用靜電變送器
6.3.1系統結構
6.3.2靜電變送器本構方程
6.3.3ELM二端口模型
6.3.4負載靜電變送器
6.3.5結構原理
6.4具有電壓驅動與可變電極間距的變送器
6.4.1一般動態模型
6.4.2使用串聯電容增大運動范圍
6.4.3使用串聯電阻的被動阻尼
6.5具有可變電極間距和電流驅動的變送器
6.6差動變送器
6.6.1通用變送器配置
6.6.2推推控制：機械對稱結構
6.6.3推推控制：橫向梳形變送器
6.6.4推挽控制：靜電軸承
6.6.5推挽控制：軸對稱雙梳變送器
6.7具有恆定電極間距的變送器
6.7.1一般動態模型
6.7.2縱向梳形變送器
6.7.3采用線性級齒的梳形變送器
本章參考書目
第7章功能實現：壓電變送器
7.1系統工程背景
7.2物理基礎
7.3通用壓電變送器
7.3.1系統結構
7.3.2壓電變送器的本構方程
7.3.3ELM二端口模型
7.3.4負載壓電變送器
7.3.5結構原理
7.4帶阻抗反饋的變送器
7.5機械諧振器
7.5.1比例工作和諧振工作
7.5.2超聲壓電電機
本章參考書目
第8章功能實現：電磁作用變送器
8.1系統工程背景
8.2物理基礎
8.3通用電磁變送器：可變磁阻
8.3.1系統結構
8.3.2電磁變送器的本構方程
8.3.3ELM二端口模型
8.3.4負載電磁變送器
8.3.5結構原理
8.3.6具有可變工作氣隙的電磁變送器
8.3.7差動電磁變送器：磁軸承
8.3.8具有恆定工作氣隙的電磁變送器
8.3.9磁阻步進電機
8.4通用電動力變送器：洛倫茲力
8.4.1系統配置
8.4.2電動力變送器的本構方程
8.4.3ELM二端口模型
8.4.4負載電動力變送器
8.4.5結構原理
本章參考書目
第9章功能實現：數字信息處理
9.1系統工程背景
9.2定義
9.2.1參考結構
9.2.2建模方法
9.3采樣
9.4混疊
9.5保持器
9.6采樣對象的頻率響應
9.7振盪系統中的混疊
9.8數字控制器
9.9變換頻域
9.10信號轉換
9.11數字數據通信
9.12實時性
9.13設計時要考慮的問題
本章參考書目
第10章控制理論
10.1系統工程背景
10.2一般的設計考慮
10.3建模不確定性
10.3.1多體系統參數不確定性
10.3.2未建模的本征模態
10.3.3寄生動態
10.4多體系統的魯棒穩定性
10.4.1穿越（或相交）形式的奈奎斯特判據
10.4.2使用尼柯爾斯圖的穩定性分析
10.4.3彈性本征模的魯棒穩定性
10.5頻域控制器的手工設計
10.5.1魯棒控制策略
10.5.2多體系統的通用控制器類型
10.5.3單位反饋下的暫態特性
10.5.4單質振子的控制
10.5.5同位MBS控制
10.5.6非同位MBS控制
10.6隔振
10.6.1被動隔振
10.6.2主動隔振：天鉤原理
10.6.3主動檢測質量阻尼器
10.7可觀性與可控性
10.7.1一般性質
10.7.2相對坐標下的MBS控制
10.7.3振盪節點處的測量與執行位置
10.8數字控制
10.8.1一般設計過程
10.8.2剛體主導的系統
10.8.3具有未建模本征模的系統
10.8.4數字控制器中的混疊
10.8.5測量噪聲的混疊
本章參考文獻
第11章隨機動態分析
11.1系統工程背景
11.2隨機系統理論基礎
11.2.1隨機變量
11.2.2隨機時間函數與隨機過程
11.2.3具有隨機輸入的LTI系統
11.3白噪聲
11.4色噪聲
11.5噪聲源的建模
11.6協方差分析
本章參考書目
第12章設計評價：系統預算
12.1系統工程背景
12.2性能度量參數
12.3度量的線性預算
12.4度量的非線性預算
12.5產品精度
12.6非純一度量的預算編制
12.7使用預算的設計優化
12.8設計示例
本章參考書目
附錄A協方差公式
中英文術語翻譯對照表
