机械加工制造系统能效理论与技术/绿色制造丛书

随着能源消耗问题和环境污染问题的日益严峻，机械加工制造系统能量效率（能量效率，简称能效）受到各国政府、产业界和学术界的共同关注，学术研究日益活跃。本书系统地论述了机械加工制造系统能效理论与技术，主要内容按照机械加工制造系统能效基础理论、关键技术以及能效提升支持系统及应用递进展开，包括机械加工制造系统能效模型及预测方法、能效在线监控技术、能效评价技术、能耗限额制定技术、高能效工艺规划技术、车间节能生产调度技术、工艺规划与车间调度集成节能优化技术，以及能效提升支持系统及应用等。
本书可作为高等院校机械工程、工业工程、管理科学与工程、环境工程等绿色制造及制造系统能效相关专业研究生的教材或参考书，也可供制造企业工程技术人员和管理人员参考。

李聪波，重庆大学教授、博士生导师，入选国家“万人计划”青年拔尖人才、重庆市青年拔尖人才。担任国际标准化组织机床技术委员会（ISO/TC39）机床环境评估（ISO14955）工作组委员、IEEE机器人与自动化学会可持续生产自动化技术委员会共同主席、全国绿色制造技术标准化技术委员会委员等职。主要研究方向为绿色制造、制造系统能效。发表SCI论文30余篇、EI论文50余篇，出版学术专著3部，授权国家发明专利15项，参与制定国家标准5项，获重庆市科技进步一等奖等省部级奖励4项。

丛书序一
丛书序二
丛书序三
前言
第1章 绪论
1.1 制造业能耗现状
1.1.1 制造业的“能源危机”
1.1.2 机械加工制造业节能潜力可观
1.1.3 机械加工制造系统能效研究的重要意义
1.2 机械加工制造系统能效研究体系框架
1.2.1 机械加工制造系统能效研究对象及范围
1.2.2 机械加工制造系统能效研究内容体系框架
1.3 机械加工制造系统能效国内外研究现状
1.3.1 机械加工制造系统能效理论研究现状
1.3.2 机械加工制造系统能效技术研究现状
参考文献
第2章 机械加工制造系统能效模型
2.1 数控机床主传动系统能耗特性
2.1.1 主传动系统基本结构
2.1.2 主传动系统功率平衡方程
2.1.3 主传动系统多时段能量模型
2.2 数控机床进给系统能耗特性
2.2.1 进给系统基本结构
2.2.2 进给系统能量模型
2.2.3 进给系统空载功率特性
2.3 数控机床辅助系统能耗特性
2.3.1 辅助系统功率平衡方程
2.3.2 辅助系统能耗特性分析
2.4 数控机床整机系统能效模型
2.4.1 数控机床能耗构成特性与时段特性
2.4.2 数控机床整机多能量源能效模型
参考文献
第3章 机械加工制造系统能效预测方法
3.1 机械加工制造系统比能效率预测方法
3.1.1 机械加工制造系统比能效率预测模型
3.1.2 比能效率基础能耗数据获取方法
3.1.3 比能效率预测案例及实验验证
3.2 机械加工制造系统能量利用率预测方法
3.2.1 机械加工制造系统能量利用率预测模型
3.2.2 能量利用率关键组件能耗预测方法
3.2.3 能量利用率预测案例及实验验证
3.3 附加载荷损耗能量映射预测方法
3.3.1 标准切削功率模型构建方法
3.3.2 目标机床空切功率模型获取方法
3.3.3 附加载荷能量损耗系数映射预测案例
3.3.4 附加载荷损耗预测案例
参考文献
第4章 机械加工制造系统能效在线监控技术
4.1 机械加工制造系统能耗状态在线监控模型
4.2 机械加工制造系统切削能耗在线估计
4.2.1 功率信号的滤波处理
4.2.2 机床运行状态在线判别
4.2.3 机床切削功率在线估计
4.3 机械加工制造系统附加载荷系数的离线辨识
4.4 机械加工制造系统能效在线监控系统
4.4.1 系统结构
4.4.2 关键技术及其实现
参考文献
第5章 机械加工制造系统能效评价技术
5.1 机械加工制造系统能效评价特性
5.1.1 机械加工制造系统能效评价分布特性
5.1.2 机械加工制造系统能效评价变化特性
5.2 机械加工制造系统能效动态评价指标体系
5.2.1 机械加工制造系统能效评价指标建立
5.2.2 集成化机械加工制造系统能效指标获取方法
5.2.3 机械加工制造系统能效评价指标体系
5.3 机械加工制造系统能效评价流程
5.3.1 机械加工制造系统能效评价边界划分
5.3.2 机械加工制造系统能效数据收集
5.4 基于Petri网的机械加工制造系统能效评价模型
5.4.1 模型相关定义
5.4.2 分层次的机械加工系统能耗模型
5.4.3 基于仿真的机械加工系统能效分析
5.4.4 案例研究
参考文献
第6章 机械加工工件能耗限额制定技术
6.1 机械加工工件能耗限额特性与制定方法
6.1.1 机械加工工件能耗限额的层次特性
6.1.2 工件能耗限额与工艺及装备的关联性
6.1.3 机械加工工件能耗限额种类的多样性
6.1.4 机械加工工件能耗限额制定方法概述
6.2 基于预测的工件能耗限额及制定技术
6.2.1 机械加工过程能耗分析
6.2.2 基于预测的工件能耗限额制定方法
6.2.3 案例研究
6.3 工件精细能耗限额及制定技术
6.3.1 工件精细能耗限额的内涵
6.3.2 工件精细能耗限额的构成体系
6.3.3 工件精细能耗限额制定
6.3.4 工件精细能耗限额卡
6.3.5 案例研究
6.4 工件多目标能耗限额及制定技术
6.4.1 多目标能耗限额的内涵
6.4.2 工件多目标能耗限额制定过程概述
6.4.3 能耗基础数据库的建立与评价数据获取
6.4.4 综合评价与能耗限额确定
6.4.5 案例研究
6.5 工件动态能耗限额及制定技术
6.5.1 动态能耗限额的内涵
6.5.2 动态能耗限额核心概念——限额比
6.5.3 工件动态能耗限额制定过程概述
6.5.4 工件能耗数据获取
6.5.5 工件能耗限额确定
6.5.6 工件动态能耗限额评级系统
6.5.7 案例研究
参考文献
第7章 机械加工工艺高能效优化技术
7.1 机械加工单工步工艺参数能效优化
7.1.1 工艺参数对能效影响规律研究
7.1.2 单工步工艺参数多目标优化模型
7.1.3 基于禁忌算法的优化模型求解
7.1.4 应用案例
7.2 机械加工多工步工艺参数能效优化
7.2.1 多工步过程能量构成特性分析
7.