目錄
第1章緒論1
1.1自動(dòng)化技術(shù)簡(jiǎn)述1
1.2自動(dòng)化發(fā)展簡(jiǎn)史2
1.2.1自動(dòng)化技術(shù)形成2
1.2.2局部自動(dòng)化3
1.2.3綜合自動(dòng)化4
1.3自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展5
1.3.1工業(yè)自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)11
第2章自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法13
2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)13
2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及分類(lèi)14
2.2.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成14
2.2.2常用術(shù)語(yǔ)15
2.2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類(lèi)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(dòng)控制系統(tǒng)的性能要求21
2.3.3自動(dòng)化控制系統(tǒng)基本設(shè)備22
2.3.4自動(dòng)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(guò)程38
3.1.2信息的獲取與傳輸40
3.1.3信號(hào)的轉(zhuǎn)換與干擾消減42
3.1.4信號(hào)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(duì)象、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測(cè)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(shuō)明書(shū)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(shì)65
第4章先進(jìn)制造自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shì)87
4.5.1中國(guó)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(guò)程自動(dòng)化91
5.1化工過(guò)程自動(dòng)化91
5.1.1生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化91
5.1.2簡(jiǎn)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(guò)程裝備控制97
5.2冶金過(guò)程自動(dòng)化99
5.2.1冶金自動(dòng)化系統(tǒng)99
5.2.2冶金過(guò)程控制系統(tǒng)100
5.3火力發(fā)電自動(dòng)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(dòng)化121
6.1.1船舶導(dǎo)航與駕駛自動(dòng)化技術(shù)122
6.1.2船舶機(jī)艙自動(dòng)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(dòng)裝卸系統(tǒng)技術(shù)131
6.1.5船舶自動(dòng)化的未來(lái)展望132
6.2航空航天自動(dòng)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(dòng)化的未來(lái)及展望142
6.3汽車(chē)中的自動(dòng)化技術(shù)142
6.3.1汽車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)143
6.3.2汽車(chē)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(chē)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(dòng)化控制160
7.1.2灌溉自動(dòng)控制技術(shù)164
7.1.3自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化169
7.3.1生物醫(yī)學(xué)自動(dòng)化的發(fā)展歷程170
7.3.2醫(yī)學(xué)自動(dòng)化目前的常見(jiàn)問(wèn)題170
7.3.3自動(dòng)化在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用171
7.3.4生物醫(yī)學(xué)自動(dòng)化的其他發(fā)展趨勢(shì)177
7.4生態(tài)自動(dòng)化178
7.4.1生態(tài)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展178
7.4.2農(nóng)林生態(tài)自動(dòng)化系統(tǒng)178
7.4.3農(nóng)林生態(tài)自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用181
7.4.4農(nóng)林生態(tài)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)182
第8章自動(dòng)化的整體與教育效果184
8.1自動(dòng)化的社會(huì)影響184
8.2自動(dòng)化教育186
8.2.1發(fā)達(dá)國(guó)家自動(dòng)化教育的現(xiàn)狀187
8.2.2中國(guó)自動(dòng)化教育的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀190
8.2.3自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)方法191
8.2.4自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的課程體系193
8.3自動(dòng)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