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商品描述
物聯網工程是電腦、控制、通訊等學科交叉的跨領域專業。本書主要從物聯網中所需的控制技術、電腦控制的基礎知識、製程控制的理論技術和方法以及基於各種實際控制系統應用背景的工程分析與設計等方面,帶領讀者深入淺出地體會物聯網控制技術的過程。本書語言簡明,注重應用,理論與實際結合,遵循「理論-擴展-應用」的過程,章節中對應地方都有公式、定理輔佐,有利於學習。 本書可作為高等院校物聯網工程專業「物聯網控制技術」課程的教材,也可作為電腦、電子資訊、機械類專業本科生學習自動控制技術的參考書
目錄大綱
前言
第1章 物聯網控制基礎1
1.1 概述1
1.2 線性系統的時域分析法4
1.2.1 時域分析法介紹4
1.2.2 時域性能指標5
1.2.3 一階系統的動態響應7
1.2.4 二階系統的動態響應9
1.2.5 高階系統的動態響應與簡化分析12
1.2.6 自動控制系統的穩定性分析及代數判據13
1.2.7 控制系統的穩態誤差分析17
1.3 線性系統頻域分析法27
1.3.1 頻域特性的基本概念27
1.3.2 頻率特性的表示方法28
1.3.3 典型環節的頻率特性30
1.3.4 控制系統的開環頻率特性37
1.3.5 控制系統的穩定性分析38
1.3.6 頻域分析法中的系統性能指標41
1.4 線性系統的校正法42
1.4.1 校正的基本概念42
1.4.2 串聯校正典型環節特性45
1.4.3 頻域法設計串聯校正環節46
習題47
第2章 電腦控制系統48
2.1 電腦控制系統概述48
2.1.1 電腦控制系統組成48
2.1.2 電腦控制系統特點49
2.2 常規及複雜控制技術54
2.2.1 數位控制器的連續化設計步驟54
2.2.2 數位控制器的離散化設計技術58
2.2.3 PID控制62
2.2.4 純滯後系統控制70
2.3 分散型測控網路技術74
2.3.1 分散型控制系統74
2.3.2 現場匯流排控制系統76
2.3.3 電腦整合製造系統79
2.4 電腦控制系統設計與實施81
2.4.1 電腦控制系統設計原則82
2.4.2 電腦控制系統設計步驟84
習題86
第3章 電氣控制87
3.1 低壓電器87
3.1.1 接觸器87
3.1.2 繼電器91
3.1.3 熔斷器94
3.1.4 低壓開關和低壓斷路器95
3.2 電氣控制電路的基本原則與基本環節99
3.2.1 電氣控制電路的繪製99
3.2.2 三相異步電動機的起動控制105
3.2.3 三相異步電動機的轉動方向及轉速控制109
3.2.4 三相異步電動機的煞車控制112
3.2.5 其他典型控制環節114
3.3 可程式控制器116
3.3.1 可程式控制器的產生與發展116
3.3.2 可程式控制器的特點與分類117
3.3.3 S7-200系列PLC內部元件119
3.3.4 S7-200系列PLC的程式語言122
3.4 現場總線控制124
3.4.1 概述124
3.4.2 現場匯流排控制系統的設計與組態126
3.4.3 現場匯流排控制系統的應用134
習題136
第4章 運動控制137
4.1 運動控制系統概述137
4.2 馬達組成與控制原理138
4.2.1 直流電動機組成的系統及其控制原理138
4.2.2 閘流管整流器-直流電動機系統138
4.2.3 PWM變換器-電動馬達系統141
4.2.4 不可逆PWM變換器-電動馬達系統142
4.2.5 可逆PWM變換器-電動馬達系統144
4.2.6 有靜差的轉速閉迴路直流調速145
4.2.7 無靜差的轉速閉迴路直流調速151
4.2.8 轉速、電流雙閉迴路直流調速系統的組成156
4.2.9 閘流管-直流電動機系統的可逆電路160
4.2.10 晶閘管-電動馬達系統的回饋煞車161
4.2.11 基於非同步馬達穩態模型的變壓變頻調速系統163
4.2.12 轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統163
4.3 運動控制系統設計166
4.3.1 回授控制閉迴路直流調速系統的穩態分析與設計166
4.3.2 回授控制閉迴路直流調速系統的動態分析與設計168
習題171
第5章 過程控制172
5.1 過程控制的基本概念172
5.1.1 製程控制系統的概念與設計目標172
5.1.2 過程控制系統組成173
5.1.3 控制系統分類173
5.1.4 常用控制演算法175
5.2 製程控制特性175
5.2.1 被控過程的分類175
5.2.2 過程建模方法176
5.2.3 描述製程特性的關鍵參數177
5.2.4 控制閥178
5.2.5 控制器的「正反作用」179
5.2.6 過程控制系統的性能指標180
5.3 過程控制方法182
5.3.1 串級控制182
5.3.2 比值控制186
5.3.3 均勻控制188
5.3.4 選擇控制189
5.3.5 分程控制190
5.4 製程控制系統設計191
習題193
第6章 物聯網控制系統案例分析194
6.1 智慧家庭系統194
6.1.1 智慧家庭系統的設計194
6.1.2 智慧家庭系統的功能199
6.2 智慧製造-間歇反應過程控制方案設計201
6.2.1 被控對象工藝流程簡介201
6.2.2 自動控制系統設計203
6.2.3 自控方案設計205
6.3 智慧交通-AGV控制調度系統216
6.3.1 概述216
6.3.2 系統總體方案與設計218
6.4 智慧物流分類系統224
6.4.1 概述224
6.4.2 分揀系統的RFID設計225
6.4.3 電動機及變頻器的選取與工作原理226
6.4.4 通訊協定229
參考文獻230