计算机控制系统

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出版者:化学工业
作者:马应魁
出品人:
页数:228
译者:
出版时间:2006-2
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787502572747
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机控制
  • 控制系统
  • 自动化
  • 嵌入式系统
  • 单片机
  • PLC
  • MATLAB
  • Simulink
  • 工业控制
  • 传感器
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具体描述

本书较为详尽地介绍了计算机控制系统的基础知识,其内容包括计算机控制系统的基本组成、网络基础、集散控制系统(DCS)、现场总线通信系统等部分。主要介绍了组成计算机控制系统的软硬件工作原理493779;工业以太网及其协议、特点和应用;DCS以TDC-3000系统为核心,介绍系统组成及工作原理;并对JX-300X系统也进行了介绍;此外还介绍了目前较为流行的现场总线的有关知识内容。

通过对本书的学习,使学生对计算机控制网络、数据通信、开放系统互联参考模型等知识有一定程度的了解,从而为进一步的学习和工作打好基础。本书图文并茂,突出与应用技术相关的内容。

本书可作为高职高专院校自动化、仪表类专业的教材,也可供相关专业的工程技术人员阅读使用,或作为计算机控制系统设计、应用技术开发人员的培训教材。

《数据驱动的现代工业控制》 这是一本关于如何利用海量数据提升工业控制系统性能的权威指南。在当今数字化浪潮席卷的背景下,传统的控制策略正在面临前所未有的挑战。本书深入探讨了数据分析、机器学习和人工智能在现代工业自动化中的核心作用,为读者提供了从理论到实践的全方位指导。 本书首先回顾了工业控制系统的基本原理和发展历程,为理解后续内容奠定了坚实基础。在此基础上,重点介绍了数据采集、预处理和特征工程的关键技术,包括传感器技术、通信协议、数据清洗、降噪以及如何从原始数据中提取有意义的特征。读者将学习到如何有效地收集和组织来自PLC、DCS、SCADA等不同系统的数据,并为后续的分析做好准备。 核心章节详细阐述了基于数据的先进控制策略。我们将深入研究预测性控制,包括如何利用时间序列分析、回归模型和状态空间方法来预测系统的未来行为,从而实现更优的控制。本书还详细介绍了强化学习在工业控制中的应用,包括如何训练智能体来学习最优控制策略,以应对复杂、动态和不确定的环境。此外,对于模型预测控制(MPC)的最新进展,特别是如何将其与机器学习相结合,实现自适应和鲁棒的控制,也有详尽的讲解。 在应用层面,本书提供了丰富的案例研究,涵盖了从流程工业(如化工、能源)到离散制造(如汽车、电子)等多个领域。通过对实际工业场景的分析,读者将了解如何将所学技术应用于提高生产效率、降低能耗、优化产品质量以及实现设备健康监测和故障诊断。例如,书中会详细介绍如何利用深度学习模型来检测生产线上的异常模式,预测设备故障,并提前进行维护,从而最大限度地减少停机时间。 本书还关注了数据安全与隐私保护在工业控制系统中的重要性。在数据驱动的时代,确保敏感工业数据的安全性和合规性至关重要。我们将讨论数据加密、访问控制、安全审计以及相关法规要求,帮助读者建立安全的工业数据管理框架。 此外,本书还探讨了人机交互(HMI)在数据驱动控制系统中的演变。现代HMI不再仅仅是数据的展示,而是能够提供智能化的洞察、辅助决策,并支持远程监控和操作。本书将介绍如何设计直观、高效的用户界面,以及如何利用可视化技术将复杂的数据转化为易于理解的信息,从而增强操作人员的感知能力和决策水平。 最后,本书展望了工业控制系统未来的发展趋势,包括对工业物联网(IIoT)、边缘计算和数字孪生等新兴技术的探讨。读者将了解到这些技术如何进一步推动工业控制的智能化、自主化和柔性化。 《数据驱动的现代工业控制》适合在校学生、研究人员、系统工程师、自动化工程师以及任何对提升工业控制系统性能感兴趣的专业人士。无论您是想了解最新的控制技术,还是希望将数据转化为实际生产力,本书都将是您不可或缺的参考。通过阅读本书,您将获得驾驭数据,革新工业控制的强大能力。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《计算机控制系统》这本书,对我来说,不只是一本教科书,更像是一位循循善诱的良师益友。我尤其被书中对模糊逻辑控制和神经网络控制的讲解所吸引。作者并没有仅仅停留在算法的层面,而是深入浅出地阐述了这些智能控制方法背后的思想和逻辑。例如,在介绍模糊逻辑控制器时,作者通过一个生动的例子,展示了如何将人类的模糊经验转化为数学模型,从而实现对复杂系统的有效控制。这让我意识到,即使是那些难以用精确数学模型描述的系统,也可以通过这些智能控制方法得到很好的控制。同样,在讲解神经网络控制时,作者也清晰地展示了神经网络的学习能力和自适应性,以及如何将其应用于控制领域。我曾尝试过使用传统的控制方法来控制一些非线性系统,但效果并不理想,而神经网络控制的出现,为我打开了新的思路。书中还对模型预测控制(MPC)进行了详细的介绍,让我了解了它在处理约束条件和优化问题上的强大能力。我一直对MPC很感兴趣,但苦于没有系统的学习途径,这本书的讲解,让我对其原理和应用有了更深入的理解。它不仅教会了我“怎么做”,更重要的是,它让我理解了“为什么这样做”,这种深度的理解,对于工程师来说是至关重要的。

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当我第一次翻阅《计算机控制系统》这本书时,就被其精巧的结构和丰富的内涵所吸引。作者在内容编排上,充分考虑了读者的认知规律,从基础概念的梳理,到复杂理论的深入剖析,再到实际应用的拓展,每一步都衔接得自然而流畅。我特别欣赏书中对状态观测器的讲解,它能够弥补传感器测量不全的不足,这对于很多实际应用场景来说,是至关重要的。书中对卡尔曼滤波器及其变种的介绍,更是让我看到了在不确定环境下进行状态估计的强大力量。我曾因传感器精度不高而悩恼,而卡尔曼滤波器提供了一种优雅的解决方案。此外,书中对各种离散化方法的比较分析,比如零阶保持法、一阶保持法等,以及它们在不同情况下的适用性,都为我理解和构建离散时间模型提供了坚实的基础。我曾对不同离散化方法的选择感到迷茫,而这本书让我能够根据具体情况做出明智的决策。书中还对数字控制器的实现进行了详细的讨论,包括硬件选型、软件设计、实时性要求等方面,这让我看到了理论知识如何转化为实际可用的系统。这本书不仅仅是学术论文的集合,更是一本包含丰富工程实践经验的指导手册,让我能够从多个维度理解和掌握计算机控制系统。

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《计算机控制系统》这本书,对我而言,是一次醍醐灌顶的学习体验。作者在讲解过程中,始终注重理论与实践的结合,让我在学习理论知识的同时,也能感受到它在实际工程中的应用价值。我特别赞赏书中对数字滤波器设计的详细阐述,这对于实际系统中噪声的处理至关重要。作者详细讲解了低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等不同类型的数字滤波器,并提供了它们的设计公式和在MATLAB等软件中的实现方法,这对于我进行实际系统设计非常有指导意义。我以前在处理传感器数据时,总是对如何有效地去除噪声感到困扰,而这本书为我提供了清晰的解决方案。此外,书中对系统稳定性分析的方法,比如根轨迹法、奈奎斯特判据、赵-丘开度准则等,都进行了详细的讲解和推导,并且通过大量的图示和算例,让我能够直观地理解这些方法的应用。我曾因为对稳定性分析不够透彻,导致系统出现意想不到的震荡,这本书的学习,让我对系统的安全性有了更深的认识和保障。我尤其喜欢书中对鲁棒控制的讲解,它让我明白,在实际工程中,我们设计的控制器不仅要能应对理想情况,更要能应对各种不确定性和干扰,确保系统的稳定运行。这本书不仅仅是理论的堆砌,它更像是为工程师量身定制的“工具箱”,里面装满了解决实际问题的“利器”。

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拿到《计算机控制系统》这本书,我最大的感受就是它的“实用性”。作者在内容的选择和组织上,都紧密围绕着实际工程应用展开。我尤其欣赏书中关于实时操作系统(RTOS)在计算机控制系统中的应用讨论。它让我意识到,一个高效的控制算法,离不开一个稳定、可靠的实时操作系统作为平台。书中对RTOS的任务调度、中断处理、同步机制等基本概念的讲解,清晰易懂,并且还结合了一些具体的案例,让我能够更好地理解它们在控制系统中的作用。我以前总是把注意力集中在算法本身,而忽略了底层的软件平台,这本书让我看到了一个完整的控制系统是如何构建起来的。此外,书中对嵌入式系统在控制领域的应用也进行了深入的探讨,包括硬件选型、软件开发、通信接口等方面,这对于我从事嵌入式控制开发非常有帮助。我曾想过将自己设计的控制算法部署到嵌入式设备上,但苦于没有相关的知识和经验,而这本书为我指明了方向。书中还对数据采集和信号处理在控制系统中的重要性进行了强调,并介绍了一些常用的方法和技术,这对于我进行实际系统的数据处理和分析非常有价值。总而言之,这本书不仅提供了理论知识,更重要的是,它让我看到了如何将这些理论知识转化为实际可用的工程系统。

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这本书在我看来,就像是一本“修炼秘籍”,对于想要深入理解和掌握计算机控制系统的读者来说,绝对是不可多得的宝藏。我特别赞赏作者在讲解过程中所展现出的深厚功底和严谨态度。书中对系统建模的讨论,从经典的数学模型到更具现实意义的辨识模型,都进行了详尽的阐述。我尤其对书中介绍的几种系统辨识方法印象深刻,比如最小二乘法、最大似然法等,作者不仅解释了它们的原理,还分析了它们在不同条件下的适用性和局限性,这对于我选择合适的模型来描述实际系统至关重要。在控制器设计方面,书中对各种经典和现代控制器的比较分析,让我能够更清晰地认识到不同控制方法的特点和适用场景。比如,在对比PID控制器和状态反馈控制器时,作者就指出了PID的易于实现和广泛应用,而状态反馈控制器则在性能优化和鲁棒性方面具有优势。书中对模型预测控制(MPC)的讲解,也让我看到了它在处理约束条件和多目标优化方面的强大能力。我曾经在项目中遇到过一些复杂的约束条件,当时感到束手无策,而MPC的出现,为我提供了解决这类问题的可能。而且,书中在讲解过程中,总是会不时地引用一些经典的文献和案例,这让我能够追溯到知识的源头,并了解到该领域的发展历程,这对于我进行更深入的研究非常有帮助。

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作为一个对工程细节有着极高追求的读者,我发现《计算机控制系统》这本书在细节处理上做得非常出色。书中对数字滤波器的设计和应用进行了深入的探讨,这对于处理实际系统中存在的噪声问题至关重要。作者详细讲解了低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等不同类型的数字滤波器,并提供了它们的设计公式和在MATLAB等软件中的实现方法,这对于我进行实际系统设计非常有指导意义。我以前在处理传感器数据时,总是对如何有效地去除噪声感到困扰,而这本书为我提供了清晰的解决方案。此外,书中对系统稳定性分析的方法,比如根轨迹法、奈奎斯特判据、赵-丘开度准则等,都进行了详细的讲解和推导,并且通过大量的图示和算例,让我能够直观地理解这些方法的应用。我曾因为对稳定性分析不够透彻,导致系统出现意想不到的震荡,这本书的学习,让我对系统的安全性有了更深的认识和保障。我尤其喜欢书中对鲁棒控制的讲解,它让我明白,在实际工程中,我们设计的控制器不仅要能应对理想情况,更要能应对各种不确定性和干扰,确保系统的稳定运行。这本书不仅仅是理论的堆砌,它更像是为工程师量身定制的“工具箱”,里面装满了解决实际问题的“利器”。

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这本《计算机控制系统》的出版,无疑是为我这样还在理论海洋中摸索的学生提供了一座坚实的灯塔。当我拿到这本书的时候,一股沉甸甸的学术气息扑面而来,封面设计简洁却不失专业感,瞬间激起了我深入探索的欲望。在翻阅过程中,我惊喜地发现,书中对计算机控制系统基础理论的阐述,并没有像我之前接触过的某些教材那样,枯燥乏味,充斥着晦涩难懂的公式推导。相反,作者以一种循序渐进、层层递进的方式,将复杂的概念拆解开来,用通俗易懂的语言进行解释,并辅以大量贴切的比喻和生动的实例,让我能够轻松地理解诸如采样定理、离散化模型、状态空间方程等核心概念。尤其是关于数字PID控制器设计的部分,书中不仅详细讲解了理论依据,还通过实际的仿真案例,展示了不同参数调整对系统性能的影响,这对于我这种动手能力稍弱的学习者来说,简直是福音。我之前总是在理论和实践之间感到一种鸿沟,不知道如何将学到的知识应用到实际问题中,而这本书恰恰弥合了这种差距。它不仅教会了我“是什么”,更重要的是教会了我“怎么做”。书中对系统辨识、状态估计、最优控制等高级主题的介绍,也让我对计算机控制系统的应用前景有了更清晰的认识,那些曾经遥不可及的工程问题,在作者的笔下,似乎都变得触手可及。我尤其欣赏书中在讨论控制器设计时,反复强调的“鲁棒性”和“稳定性”原则,这让我明白了在追求性能的同时,确保系统的可靠性同样至关重要。总而言之,这本书为我打开了一扇通往计算机控制系统领域的大门,让我感受到了科学的魅力和工程的严谨。

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我是一名在职工程师,在日常工作中经常需要处理各种自动化控制问题。坦白说,之前我对计算机控制系统的理解,更多的是停留在一些零散的经验和片段式的知识点上。《计算机控制系统》这本书的出现,对我来说,就像是为我构建了一个完整的知识体系框架。书中对非线性控制、自适应控制、模糊控制和神经网络控制等先进控制理论的介绍,让我眼前一亮。我一直对这些前沿的控制方法很感兴趣,但苦于没有系统的学习途径。这本书的讲解清晰明了,即使是复杂的算法,作者也能用一种直观的方式呈现出来,例如在讲解模糊逻辑控制器时,书中通过一个简单的温度控制例子,生动地展示了模糊化、模糊推理和解模糊的过程,让我瞬间就明白了模糊控制的核心思想。这远比我之前看到的那些纯数学推导的资料要易于理解得多。而且,书中还讨论了这些先进控制方法在实际应用中的优缺点以及适用范围,这对于我选择合适的控制策略非常有价值。我不再需要大海捞针,而是能够根据具体的应用场景,更有针对性地选择和应用控制技术。书中还提到了模型预测控制(MPC),这是一种非常强大的优化控制方法,书中对其原理和基本算法进行了详细的介绍,并给出了简单的应用案例,这对我日后的工作提供了新的思路和工具。总而言之,这本书不仅提升了我对计算机控制系统理论的认识,更重要的是,它为我解决实际工程问题提供了更多、更有效的技术手段。

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说实话,我刚开始拿到《计算机控制系统》这本书时,并没有抱太高的期望,毕竟计算机控制这个领域听起来就比较偏向理论和算法,我担心自己会看得云里雾里。然而,当我真正沉浸其中后,才发现我的担忧是多余的。作者在内容组织上非常有条理,从最基本的概念入手,比如计算机控制系统的基本组成、工作原理,再到离散时间系统的数学模型,然后逐步深入到控制器设计、性能分析等更复杂的议题。我特别喜欢书中对状态空间方法的讲解,它提供了一种全新的视角来理解和分析多输入多输出系统,这对于我理解一些复杂的工业自动化场景非常有帮助。书中还包含了一些关于实时操作系统和嵌入式系统的讨论,这让我意识到,一个完美的控制算法也需要强大的硬件和软件平台来支撑,这拓展了我对整个控制系统工程的认知边界。我以前总是把重心放在算法上,而忽略了其他关键的环节,这本书让我看到了一个更宏观的画面。此外,书中在讨论控制器性能评估时,引入了许多常用的指标,比如超调量、调节时间、稳态误差等,并且给出了如何通过仿真来验证这些指标的详细步骤,这对于我进行实际的项目设计非常有指导意义。我还可以通过书中的方法,对设计的控制器进行初步的性能评估,避免了在实际硬件上进行大量试错。这本书不仅提供了理论知识,还隐含了许多工程实践的经验和技巧,这种“干货”十足的内容,是我最看重的。

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在阅读《计算机控制系统》的过程中,我深刻体会到了作者深厚的学术造诣和精湛的教学技巧。书中对系统辨识的讲解,从理论基础到实际应用,都进行了详尽的阐述。我尤其对书中介绍的几种系统辨识方法,比如最小二乘法、最大似然法等,印象深刻。作者不仅解释了它们的原理,还分析了它们在不同条件下的适用性和局限性,这对于我选择合适的模型来描述实际系统至关重要。在控制器设计方面,书中对各种经典和现代控制器的比较分析,让我能够更清晰地认识到不同控制方法的特点和适用场景。比如,在对比PID控制器和状态反馈控制器时,作者就指出了PID的易于实现和广泛应用,而状态反馈控制器则在性能优化和鲁棒性方面具有优势。书中对模型预测控制(MPC)的讲解,也让我看到了它在处理约束条件和多目标优化方面的强大能力。我曾经在项目中遇到过一些复杂的约束条件,当时感到束手无策,而MPC的出现,为我提供了解决这类问题的可能。而且,书中在讲解过程中,总是会不时地引用一些经典的文献和案例,这让我能够追溯到知识的源头,并了解到该领域的发展历程,这对于我进行更深入的研究非常有帮助。

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