船舶自动控制概要[二版] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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航海工程技术前沿探索：现代船舶动力系统与集成化控制 图书简介 本书旨在深入探讨现代船舶动力系统与集成化控制领域的最新进展与核心技术，重点关注船舶推进系统的高效能设计、智能监测与故障诊断，以及全集成化数字驾驶舱的架构与实现。本书面向船舶与海洋工程、自动化、轮机工程等相关专业的本科高年级学生、研究生以及船舶设计、建造、运营领域的工程师和技术人员，提供一个全面、深入且紧跟行业前沿的知识体系。 全书结构围绕船舶动力系统的“能源获取、转换、传输与智能管理”这一核心链条展开，内容涵盖了从基础理论到前沿应用的多个维度。 --- 第一部分：现代船舶动力系统的能效与优化 本部分聚焦于提升船舶动力装置的整体性能和能源效率，这是当前航运业绿色化转型和低碳化发展的关键所在。 第一章：船舶主流动力技术回顾与发展趋势 本章首先回顾了蒸汽动力、柴油机动力等传统船舶动力装置的基本原理、优缺点及其在不同船型上的应用现状。随后，重点分析了当前全球航运业对减排和能效提升的迫切需求，详细阐述了LNG动力、甲醇动力、氨动力等新型清洁燃料动力系统的技术成熟度、燃料供应链挑战与未来应用前景。此外，对燃料电池、小型核反应堆在船舶上的潜在应用进行了技术预评估。 第二章：高效推进系统设计与流体动力学基础 本章深入剖析了螺旋桨与船体之间的相互作用，强调了在不同航态下实现最优推进效率的设计方法。内容包括：先进桨型设计（如仿生桨、涵道推进器）的流体力学分析、空泡抑制技术及其对系统噪声和振动的控制。同时，详细讲解了如何利用计算流体力体力学（CFD）模拟技术，对复杂的船尾水流场进行精确建模和优化，以指导推进器与舵机的协同设计。 第三章：电力推进与综合电力系统（IPS） 电力推进是实现船舶动力集成化的重要基石。本章系统介绍了船舶综合电力系统的架构，包括发电设备（柴油发电机组、燃气轮机）的优化配置、中高压交流/直流配电网的设计与保护策略。重点阐述了永磁同步电机（PMSM）驱动技术在主推进电机中的应用优势，包括高功率密度、宽调速范围和更高的系统可靠性。此外，还探讨了储能系统（如锂离子电池组）在电力推进系统中的削峰填谷、紧急供电和动态响应提升方面的作用与集成方法。 --- 第二部分：船舶自动化控制系统的理论与实践 本部分转向控制科学在船舶工程中的应用，构建起对复杂系统建模、控制算法设计与实施的认知框架。 第四章：船舶动力系统动态特性建模 精确的数学模型是有效控制的前提。本章详细介绍了建立船舶动力系统主要部件（如柴油机、齿轮箱、推进器）的非线性动态模型的理论方法。内容包括：基于能量守恒原理的热力学模型、瞬态负荷变化下的柴油机响应模型、以及考虑海洋环境扰动的船舶操纵性模型。对于复杂的耦合系统，本章引入了多体动力学方法来分析系统内部的相互影响。 第五章：先进控制算法与鲁棒性设计 本章聚焦于应用于船舶运动控制和动力调节的前沿控制技术。详细阐述了自适应控制（Adaptive Control）、模型预测控制（MPC）在维持船舶定速航行和优化燃料消耗中的应用。针对海洋环境（风、浪、流）带来的外部不确定性，本章深入探讨了鲁棒控制（H∞控制）的设计原理，确保控制系统在参数变化和外部干扰下的性能稳定性和安全性。 第六章：监测、诊断与状态评估技术 本章强调了从被动维护向预测性维护（PdM）的转变。详细介绍了基于传感器网络的振动分析、油液分析和热成像技术在关键设备（如主机轴承、涡轮增压器）状态监测中的应用。重点讲解了故障特征提取（如快速傅里叶变换、小波分析）和基于数据驱动的剩余寿命预测（RUL）模型构建，实现对潜在故障的早期预警。 --- 第三部分：集成化与智能化驾驶舱的架构 本部分关注信息技术如何深度融合于船舶运营，构建高效、人机友好的集成化信息环境。 第七章：船载网络与数据通信架构 现代船舶高度依赖可靠的数据通信。本章系统介绍了船舶内部的局域网标准（如NMEA 2000、Ethernet/IP）及其在不同控制域（动力、导航、负荷）之间的数据交互机制。重点分析了信息安全在船舶网络中的重要性，包括网络隔离、入侵检测系统（IDS）的基本原理和实施策略，以应对日益严峻的网络威胁。 第八章：人机交互界面（HMI）的设计原则 高效的HMI设计是确保操作员在复杂环境下快速正确决策的关键。本章详细阐述了面向“态势感知”的显示技术，包括信息的优先级排序、多媒体信息的融合展示（如AR技术辅助下的设备状态叠加）。讨论了符合人因工程学的报警管理系统设计，如何有效避免“信息过载”和“疲劳误判”，确保系统报警的及时性、清晰性和可操作性。 第九章：自主船舶与决策支持系统 展望未来，本章探讨了向更高层次自主化迈进的技术路径。详细介绍了环境感知系统（雷达、激光雷达、AIS、VTS集成）的数据融合技术，以及自主避碰决策算法（如基于强化学习的路径规划）。此外，还讨论了远程控制和岸基监控中心的技术挑战与标准框架的建立，为未来无人或少人值守船舶的运营奠定理论基础。 --- 结语 本书内容力求将理论深度与工程实践紧密结合，通过大量的工程案例和设计实例，帮助读者建立起对新一代船舶动力与控制系统的全面理解。掌握本书内容，将有助于读者在船舶智能化、绿色化发展的浪潮中，掌握核心技术，推动行业的技术进步。

评分☆☆☆☆☆

我對海洋工程一直有著濃厚的好奇心，尤其對現代船舶如何能夠精準地執行各種複雜的操作感到驚嘆。《船舶自動控制概要[二版]》這本書，我希望能為我揭開這其中的奧秘。我希望它能用最直觀的方式，解釋自動控制系統的四大基本構成要素：感知、決策、執行和回饋。我想了解，當船舶遇到突來的風浪時，自動控制系統是如何「感知」到這些變化的，又是如何「決策」並「執行」指令，來維持船體的穩定。我特別希望書中能夠對一些關鍵的自動控制算法，例如卡爾曼濾波、模型預測控制等，給予更為形象化的解釋，而不是單純的數學公式推導。我希望能夠理解這些算法背後的核心思想，以及它們在實際應用中如何發揮作用。此外，我也對書中關於系統安全性和冗餘設計的討論很感興趣，畢竟，在海洋這個複雜的環境中，可靠性是至關重要的。我希望這本書能讓我對船舶自動控制有一個初步但清晰的認識，為我進一步深入研究打下良好的基礎。

评分☆☆☆☆☆

喔，這本《船舶自動控制概要[二版]》我真是等了好久，終於拿到手了！這本書的封面設計就很有質感，沉穩的藍色和銀色的字體，一看就知道是走專業路線的，讓人對內容充滿期待。我之前在學校唸書的時候，就對船舶的自動控制系統特別有興趣，但那時候的教材總覺得有點零散，很多概念解釋得不夠深入，有時候甚至會覺得有點抽象，學起來總是抓不住重點。所以當我知道這本書有二版，而且是「概要」這種形式，我就知道這肯定是為我們這種想要快速掌握核心知識又不想被過多細節淹沒的讀者量身打造的。我特別期待它能把複雜的自動控制理論，像是PID控制、模糊控制、神經網路控制等等，用比較清晰易懂的方式呈現出來，而且最好能結合一些實際的應用案例，這樣我們在唸書的時候，才能更清楚地知道這些理論在現實的船舶操作中是如何發揮作用的。畢竟，船舶自動控制不是紙上談兵，它關係到航行的安全、效率，甚至環保，所以理論與實踐的結合絕對是關鍵。希望這本書能在這一點上做得非常出色，能讓我從書本裡學到觸類旁通的知識，而不是死記硬背。想想看，一艘現代化的貨輪，上面有無數的感測器、執行器，還有複雜的控制演算法在背後默默運作，讓船能精準地航行、停泊，甚至在惡劣天氣下保持穩定，這背後真是太奧妙了！我希望這本書能像一位經驗豐富的船長，帶領我一點一點解開這些謎團，讓我對船舶自動控制有更全面、更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

我是一位在船舶公司擔任技術顧問的工程師，經常需要為客戶提供關於船舶自動化和智能化升級的建議。《船舶自動控制概要[二版]》的出現，無疑為我的工作提供了重要的參考。過去，我接觸到的自動控制資料，有時候更新速度跟不上技術發展的步伐，或者過於專注於某一特定領域。我希望這本「概要」能夠提供一個全面且最新的視角，涵蓋從基本的PID控制到更先進的AI應用，例如機器學習在航行路徑規劃、能耗預測和碰撞預防方面的應用。我特別期待書中能夠探討如何將這些先進的自動控制技術，有效地整合到現有的船舶系統中，以及在整合過程中可能面臨的挑戰和解決方案。同時，我也希望書中能夠提供一些關於自動控制系統的性能評估指標和方法，以及如何進行系統的驗證和確認。在為客戶提供建議時，能夠用清晰的數據和嚴謹的分析來支持我的觀點，是至關重要的。我還希望書中能夠探討一些關於未來船舶自動控制發展的趨勢，比如無人船舶的技術瓶頸和發展前景，這對於我制定長遠的技術發展戰略非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對船舶技術充滿好奇心的業餘愛好者，平時喜歡閱讀一些關於海洋和船舶的書籍。《船舶自動控制概要[二版]》這本書，我希望能為我打開一扇新的大門。我對現代船舶能夠如此精準地航行、停泊，甚至執行複雜的離岸作業感到非常著迷，我知道這背後離不開自動控制系統。我希望這本書能夠用比較通俗易懂的語言，向我介紹船舶自動控制的基本原理，像是它如何利用感測器來接收各種數據，然後如何通過計算機來處理這些數據，並最終控制船舶的運動。我特別期待書中能夠用一些生動的比喻或者簡單的圖示來解釋複雜的概念，例如，什麼是閉環控制，什麼是開環控制，它們之間有什麼區別，以及在船舶上是如何應用的。我還希望它能涵蓋一些關於不同類型船舶自動控制系統的介紹，比如貨船、客船、漁船等，它們在自動控制方面的需求有何不同。我希望這本書能讓我在不需具備深厚數學基礎的情況下，也能夠對船舶自動控制有一個基本的了解，並能更加欣賞現代船舶科技的進步。

评分☆☆☆☆☆

我在船舶設計公司工作，主要負責船體結構和設備佈局。雖然我的工作不是直接跟自動控制系統打交道，但一個良好的自動控制系統，對於船舶的整體性能和經濟性卻有著至關重要的影響。過去，我經常需要與自動控制領域的工程師溝通，但有時候因為對他們的專業術語和理論不夠熟悉，溝通起來難免會有些障礙。《船舶自動控制概要[二版]》這本書，我希望能夠幫助我跨越這道鴻溝。我希望它能以一種更加通俗易懂的方式，解釋自動控制系統的基本組成、工作原理以及它們是如何與船舶的物理系統互動的。例如，當我們設計一個新的船型時，我希望能夠透過這本書，了解在不同工況下，自動控制系統能夠提供的支援，以及它們對船體結構設計可能提出的要求。我還特別關注書中關於系統集成和人機界面的部分，因為在現代船舶設計中，自動控制系統的整合性和操作的便捷性，也是評價設計優劣的重要標準。我希望這本書能夠提供一些關於如何評估和選擇合適的自動控制策略的指導，並且能夠涵蓋一些關於安全性和可靠性驗證的內容。總之，我希望這本書能成為我的一本「百科全書」，讓我在與自動控制工程師協作時，能夠更加自信和有效。

评分☆☆☆☆☆

在海事培訓機構擔任教官，我始終在尋找能夠有效提升學員對船舶自動控制理解的教學資源。《船舶自動控制概要[二版]》的問世，我認為是我們培訓工作的福音。現有的教材，有時內容更新緩慢，無法反映最新的技術發展，而這本「概要」我期望能做到這一點。我希望它能夠涵蓋當前船舶自動控制領域最前沿的技術，例如人工智慧在輔助駕駛、決策支援系統方面的應用，以及網絡安全在自動控制系統中的重要性。對於學員來說，理解理論固然重要，但更重要的是能夠將這些知識轉化為實際操作能力。因此，我非常期待書中能夠包含豐富的案例分析，最好能結合模擬訓練和實際操作中的常見問題，讓學員在學習過程中，就能夠掌握排除故障和優化系統的方法。我還希望書中能夠在編寫風格上，做到由淺入深，循序漸進，避免過於艱澀的術語，而是用清晰易懂的語言來解釋複雜的概念。這樣才能更好地激發學員的學習興趣，並幫助他們建立起對船舶自動控制領域的全面認知。

评分☆☆☆☆☆

作為一名海事院校的資深教師，我一直致力於將最前沿的船舶自動控制知識傳授給我的學生。《船舶自動控制概要[二版]》的出版，我認為是學術界和業界的一大福音。多年來，我觀察到市面上相關的教材，大多過於學術化，或者過於偏重某一個特定的控制技術，難以全面地涵蓋船舶自動控制的廣泛應用。這本「概要」的出現，我預期它能夠填補這個空缺。我希望這本書能夠以一種清晰、系統化的方式，梳理船舶自動控制的核心概念，包括但不限於導航、俥位、舵角、船體穩定性等方面的控制。同時，我也期待它能在「二版」中，充分融入近年來自動控制領域的最新研究成果，比如基於機器學習的預測性維護，或者更高效的能源管理系統。對於學生的培養而言，理解自動控制的原理固然重要，但更關鍵的是能夠將這些原理應用於解決實際問題。因此，我強烈希望書中能夠包含大量的實例分析，最好能結合實際的船舶操縱場景，讓學生在學習過程中，就能夠建立起將理論知識與工程實踐相結合的能力。此外，我還希望這本書能夠在編寫風格上，做到深入淺出，避免過於艱澀的數學推導，而是側重於概念的闡述和方法的應用，這樣才能更好地吸引學生的學習興趣，並幫助他們建立起對這一領域的濃厚興趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對船舶工程充滿熱情的學生，即將畢業。在學校的學習過程中，船舶自動控制是令我既著迷又感到挑戰的一門學科。《船舶自動控制概要[二版]》的出現，對我來說簡直是及時雨。我之前接觸過的教材，有時候在數學推導上比較艱深，或者是一些術語的解釋不夠直觀，這讓我花了大量的時間去消化。我希望這本「概要」能夠在保持學術嚴謹性的同時，用更貼近實際應用，更易於理解的方式來闡述自動控制的原理。特別是對於像自適應控制、預測控制這些比較進階的概念，我希望能透過這本書，能夠真正地理解它們是如何在船舶的實際運行中發揮作用的，例如如何根據不斷變化的海況和載重來自動調整控制參數。另外，我也非常期待書中能夠穿插一些圖例、流程圖，甚至是簡單的模擬範例，這樣可以幫助我們這些初學者更好地建構起對自動控制系統的整體認知。我還希望它能涵蓋一些關於感測器融合、決策支援系統的內容，因為未來的船舶自動控制必然是多系統協同工作的。這本書的「概要」定位，也讓我非常欣喜，意味著它能夠快速地為我提供一個全面的知識框架，為我未來在自動控制領域的深入研究打下堅實的基礎。我迫不及待地想開始閱讀，希望能從中汲取養分，為我即將踏入的專業領域做好準備。

评分☆☆☆☆☆

身為一位在遠洋貨櫃輪上服務多年的輪機長，我深知自動控制系統在船舶航行安全和效率上的重要性。過去，我們主要依賴人工判斷和操作，但隨著科技的發展，越來越多的系統開始實現自動化，這大大減輕了我們的負擔，但也對我們的工作提出了新的要求。《船舶自動控制概要[二版]》這本書，我抱著極大的期待。我希望它能夠系統地介紹各種常見的船舶自動控制系統，像是自動駕駛系統（Autopilot）、動態定位系統（DP）、壓載水管理系統等，並深入解釋它們的工作原理。我尤其希望能看到書中包含一些關於系統故障排除的實際案例，以及如何進行基本的維護保養。在我們實際操作中，有時候會遇到一些突發的系統異常，如果能有一本能夠快速提供解決方案的參考書，那將會非常有價值。我還希望這本書能夠涵蓋一些關於系統校準和性能優化的內容，讓我們的系統能夠始終保持最佳工作狀態。另外，我個人對書中關於如何將傳統的船舶控制方法與現代自動控制技術相結合的討論也非常感興趣，畢竟，多年的航海經驗告訴我，理論與實踐的結合往往能產生出人意料的效果。

评分☆☆☆☆☆

拿到《船舶自動控制概要[二版]》這本書，我的第一個感覺是「紮實」。這本書的份量和印刷品質都相當不錯，拿在手裡就有一種值得信賴的感覺。我本身是在航運公司工作，平常的工作內容雖然不是直接操作自動控制系統，但對於這些系統的原理和功能卻是十分關心。畢竟，自動控制系統的穩定性和效率，直接影響到我們船隊的營運成本和交貨準時率。過去，我經常需要翻閱一些零散的技術文件，或是向資深的工程師請教，才能對某些自動控制的概念有初步的了解。而現在，有了這本「概要」，我希望能一次性地建立起比較系統的知識體系。我特別期待它能夠涵蓋當前船舶自動控制領域最前沿的技術，比如在動態定位系統（DP）方面的最新發展，或是如何利用先進的演算法來優化船舶的航行軌跡，減少燃料消耗。同時，我也希望書中能提供一些實際的故障排除案例分析，這對我們第一線的調度人員來說，會非常有幫助。能夠快速判斷問題的根源，並提出有效的解決方案，這絕對是提升工作效率的關鍵。我個人對書中關於系統整合和安全性的討論也相當感興趣，畢竟，自動控制系統的可靠性是毋庸置疑的。總而言之，我希望這本書能成為我工作上的得力助手，幫助我更深入地理解船舶自動控制的複雜性，並將這些知識轉化為實際的應用，為公司的營運貢獻一份力量。