本書從自動化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的層面，論述了與自動化和自動控制相關(guān)的概念、自動控制系統(tǒng)的組成原理以及對控制系統(tǒng)的基本要求，按自動控制理論發(fā)展的階段論述了自動控制理論的主要內(nèi)容。通過本書可以使讀者深入地理解自動化的內(nèi)涵、外延與定位；自動化科學(xué)與技術(shù)的基本原理與核心概念；自動化學(xué)科的知識體系、知識元及其相互關(guān)系；從當(dāng)代社會發(fā)展需要的角度論述了自動化學(xué)科領(lǐng)域范疇，介紹自動控制技術(shù)在一些領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例，以及自動控制理論與自動化技術(shù)的展望。
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目錄
第1章緒論1
1.1自動化技術(shù)簡述1
1.2自動化發(fā)展簡史2
1.2.1自動化技術(shù)形成2
1.2.2局部自動化3
1.2.3綜合自動化4
1.3自動化技術(shù)的發(fā)展5
1.3.1工業(yè)自動化技術(shù)5
1.3.2信息化技術(shù)7
1.3.3智能化技術(shù)9
1.3.4綠色自動化技術(shù)11
第2章自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法13
2.1自動控制系統(tǒng)13
2.2自動控制系統(tǒng)的組成及分類14
2.2.1自動控制系統(tǒng)的組成14
2.2.2常用術(shù)語15
2.2.3自動控制系統(tǒng)的分類16
2.3基本形式與總體構(gòu)建18
2.3.1控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型18
2.3.2自動控制系統(tǒng)的性能要求21
2.3.3自動化控制系統(tǒng)基本設(shè)備22
2.3.4自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23
2.4控制方法與理論26
2.4.1PID控制26
2.4.2最優(yōu)控制27
2.4.3魯棒控制29
2.4.4智能控制31
2.4.5自適應(yīng)控制34
2.4.6非線性系統(tǒng)理論36
第3章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)37
3.1信息與信息技術(shù)37
3.1.1信息處理過程38
3.1.2信息的獲取與傳輸40
3.1.3信號的轉(zhuǎn)換與干擾消減42
3.1.4信號制式與傳輸規(guī)則43
3.1.5信息的集成與管理45
3.2計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義及特點(diǎn)46
3.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成49
3.3.1控制計(jì)算機(jī)50
3.3.2被控對象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測量變送50
3.3.3輸入輸出通道51
3.4幾種典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)54
3.4.1操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)54
3.4.2直接數(shù)字控制系統(tǒng)55
3.4.3監(jiān)督控制系統(tǒng)56
3.4.4分布式控制系統(tǒng)57
3.4.5網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)59
3.5計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟60
3.5.1確定設(shè)計(jì)任務(wù)說明書60
3.5.2制訂計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案61
3.5.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)62
3.5.4計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)63
3.5.5控制系統(tǒng)調(diào)試與運(yùn)行64
3.6計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢65
第4章先進(jìn)制造自動化技術(shù)68
4.1先進(jìn)制造技術(shù)68
4.2柔性制造系統(tǒng)自動化69
4.2.1柔性制造系統(tǒng)71
4.2.2柔性制造系統(tǒng)的控制71
4.3數(shù)控機(jī)床自動控制73
4.3.1數(shù)控機(jī)床組成73
4.3.2數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)75
4.3.3數(shù)控機(jī)床的接口78
4.3.4PLC、CNC與數(shù)控機(jī)床的關(guān)系79
4.4工業(yè)機(jī)器人80
4.4.1工業(yè)機(jī)器人控制技術(shù)81
4.4.2工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)82
4.4.3工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用84
4.5先進(jìn)制造發(fā)展趨勢87
4.5.1中國制造202587
4.5.2核心關(guān)鍵88
4.5.3五大工程88
4.5.4十大重點(diǎn)領(lǐng)域89
第5章工業(yè)過程自動化91
5.1化工過程自動化91
5.1.1生產(chǎn)過程自動化91
5.1.2簡單控制系統(tǒng)92
5.1.3復(fù)雜控制系統(tǒng)93
5.1.4典型化工過程裝備控制97
5.2冶金過程自動化99
5.2.1冶金自動化系統(tǒng)99
5.2.2冶金過程控制系統(tǒng)100
5.3火力發(fā)電自動化101
5.3.1火力發(fā)電概況101
5.3.2火力發(fā)電控制系統(tǒng)103
5.4管控一體化技術(shù)105
5.4.1管控一體化應(yīng)用技術(shù)105
5.4.2生產(chǎn)管理控制系統(tǒng)106
5.4.3管控一體化的發(fā)展方向107
5.5“工業(yè)4.0”與智慧工廠108
5.5.1“工業(yè)4.0”起源108
5.5.2“工業(yè)4.0”的兩大主題109
5.5.3智慧工廠的概念111
5.5.4智慧工廠的架構(gòu)111
5.5.5智慧工廠的應(yīng)用113
5.6智能建筑114
5.6.1智能建筑基本構(gòu)成114
5.6.2智能建筑綜合管理系統(tǒng)115
5.6.3智能家居117
第6章交通運(yùn)輸系統(tǒng)121
6.1船舶自動化121
6.1.1船舶導(dǎo)航與駕駛自動化技術(shù)122
6.1.2船舶機(jī)艙自動化系統(tǒng)與設(shè)備技術(shù)128
6.1.3船岸信息一體化系統(tǒng)技術(shù)130
6.1.4液貨自動裝卸系統(tǒng)技術(shù)131
6.1.5船舶自動化的未來展望132
6.2航空航天自動化133
6.2.1航空飛行器134
6.2.2航天系統(tǒng)概述137
6.2.3載人飛船139
6.2.4航空航天飛機(jī)140
6.2.5航天飛行器控制141
6.2.6航空航天自動化的未來及展望142
6.3汽車中的自動化技術(shù)142
6.3.1汽車自動控制系統(tǒng)143
6.3.2汽車先進(jìn)控制系統(tǒng)146
6.4智能交通151
6.4.1智能交通系統(tǒng)子系統(tǒng)151
6.4.2城市智能交通控制152
6.4.3智能公路156
6.4.4不停車收費(fèi)系統(tǒng)157
第7章生命支持系統(tǒng)158
7.1農(nóng)業(yè)系統(tǒng)控制158
7.1.1農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化控制160
7.1.2灌溉自動控制技術(shù)164
7.1.3自動化在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用164
7.2智能農(nóng)業(yè)165
7.2.1溫室自動控制與管理系統(tǒng)165
7.2.2智能農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)165
7.2.3智慧農(nóng)村168
7.3生物醫(yī)學(xué)自動化169
7.3.1生物醫(yī)學(xué)自動化的發(fā)展歷程170
7.3.2醫(yī)學(xué)自動化目前的常見問題170
7.3.3自動化在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用171
7.3.4生物醫(yī)學(xué)自動化的其他發(fā)展趨勢177
7.4生態(tài)自動化178
7.4.1生態(tài)自動化系統(tǒng)發(fā)展178
7.4.2農(nóng)林生態(tài)自動化系統(tǒng)178
7.4.3農(nóng)林生態(tài)自動化的實(shí)際應(yīng)用181
7.4.4農(nóng)林生態(tài)自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢182
第8章自動化的整體與教育效果184
8.1自動化的社會影響184
8.2自動化教育186
8.2.1發(fā)達(dá)國家自動化教育的現(xiàn)狀187
8.2.2中國自動化教育的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀190
8.2.3自動化專業(yè)的學(xué)習(xí)方法191
8.2.4自動化專業(yè)的課程體系193
8.3自動化技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用195
8.3.1MOOC195
8.3.2微課196
8.3.3翻轉(zhuǎn)課堂197
參考文獻(xiàn)199
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