PLC应用开发从基础到实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:刘洪涛

出品人:

页数:396

译者:

出版时间:2007-1

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787121035487

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程逻辑控制器
• 工业自动化
• 编程
• 应用开发
• 西门子PLC
• 三菱PLC
• 实践
• 入门
• 技术
• 电气工程

好的，这是一份关于一本假设的图书的详细简介，该书的主题与“PLC应用开发从基础到实践”无关，内容详实，旨在展现深度和专业性： --- 深入探索：《现代控制系统中的先进机器人动力学与精确轨迹规划》 第一部分：机器人动力学基础与高精度建模 第1章：连续时间系统与离散化技术在机器人学中的应用 本章首先对经典的拉格朗日和牛顿-欧拉动力学方程进行了深入的解析，重点关注它们在多自由度机械臂和移动机器人平台上的具体形式推导。我们将探讨如何利用Hamilton原理对复杂的约束系统进行建模，并详细阐述微分代数方程（DAE）系统在描述带约束（如接触、闭环机构）机器人动力学时的优势与挑战。 在离散化部分，本书着重介绍了超越标准欧拉或龙格-库塔方法的先进数值积分技术。特别地，我们将详细分析变步长Adams-Bashforth-Moulton方法在应对高频振动和快速动态变化系统时的稳定性和精度提升。同时，针对嵌入式实时操作系统（RTOS）的周期性采样特性，我们提出了一种基于零相位滤波器（ZPF）的预测性离散化策略，以最小化量化误差和相位延迟对控制性能的影响。 第2章：柔顺性与不确定性下的动力学建模 现代机器人，特别是协作机器人，其结构中不可避免地存在柔顺性（如关节柔顺性、连杆弹性）。本章将重点构建基于模态分析（Modal Analysis）的柔顺动力学模型。我们采用有限元方法（FEM）的简化模型与集中参数模型相结合的方式，精确地将柔顺性引入到整个系统的拉格朗日方程中。 针对模型中存在的结构参数不确定性（如质量分布变化、传感器漂移），我们引入了卡尔曼滤波（KF）及其扩展版本无迹卡尔曼滤波（UKF）用于在线参数辨识。本书提供了一套完整的框架，演示如何将辨识出的参数实时反馈至动力学模型中，实现高动态范围内的模型自适应更新，确保即使在结构负载变化剧烈的情况下，动力学预测的准确性也能维持在0.5%以内。 第二部分：高级轨迹生成与优化方法 第3章：基于优化理论的非完整约束轨迹规划 本章从理论层面深入探讨了机器人轨迹规划问题——本质上是一个在约束条件下最小化性能指标的优化问题。我们聚焦于非完整约束（Nonholonomic Constraints），例如轮式移动机器人在摩擦锥内的运动限制。本书详细介绍了直接配点法（Direct Collocation）和伪谱法（Pseudospectral Methods）在解决这类大规模非线性优化问题中的应用。 我们将构建一个统一的优化框架，目标函数不仅包括时间/能量最小化，还引入了“操作空间平滑度”指标，以保证关节力矩输出的连续性和可执行性。书中对Interior-Point Methods (IPMs) 求解器在处理大规模稀疏约束矩阵时的计算效率进行了详尽的性能分析和改进建议。 第4章：基于微分平坦性的实时轨迹生成 对于具备特定结构（如全驱动或零动态次级系统）的机器人，微分平坦性提供了一种强大的分析工具。本章阐述了如何识别系统的微分平坦输出（Differential Flat Outputs）。一旦确定，系统所有状态变量和控制输入都可以表示为平坦输出及其有限阶导数的函数。 本书的核心贡献之一是提出了一种基于平坦输出的实时（Online）轨迹重规划算法。该算法利用Chebyshev多项式逼近技术，在运行时快速生成满足高阶平滑度要求的轨迹段。我们重点展示了如何将该方法应用于高速抓取和装配任务中，确保在外界干扰下，系统能够在毫秒级内重新计算出最优的、满足速度和加速度限制的平滑轨迹。 第三部分：高动态控制与鲁棒性保证 第5章：自适应与鲁棒控制器的设计 在实际应用中，模型误差和外部扰动是不可避免的。本章系统性地介绍了应对这些挑战的先进控制策略。首先，我们深入剖析了基于Lyapunov函数的自适应控制设计，特别是针对具有参数不确定性的机器人的基于参考模型的自适应控制（MRAC）。 随后，本书重点介绍了滑模控制（SMC）在保证高动态性能下的应用。我们摒弃了传统SMC的抖振问题，转而采用高阶滑模（Higher-Order SMC, HOSMC）和积分滑模（Integral SMC, ISMC）。通过精心设计的非线性切换函数和先进的扰动观测器（DOB），我们成功地在保证有限时间收敛的同时，将控制信号的抖振幅度降低了两个数量级，这对于精密操作至关重要。 第6章：模型预测控制（MPC）的定制化实现 模型预测控制（MPC）是现代控制理论中最强大的工具之一。本章专注于非线性模型预测控制（NMPC）在机器人运动学和动力学控制中的定制化实现。我们详细讨论了如何构建高效的二次规划（QP）或非线性规划（NLP）求解器模型，以满足实时嵌入式系统的计算延迟要求。 本书提供了一套完整的“预测-校正”框架，用于处理快速变化的外部力矩（如碰撞或接触力）。通过将外部力矩建模为系统状态的扩展部分，MPC能够预见这些扰动的影响并提前生成最优的抑制控制输入。章节最后展示了在关节空间与操作空间解耦控制背景下，MPC如何实现对系统约束的精确处理，确保了在极限工况下操作的稳定性与安全性。 --- 目标读者： 本书面向工业自动化、航空航天、医疗机器人、高级机械设计等领域的工程师、研究人员及相关专业的研究生。要求读者具备扎实的控制理论基础、熟悉线性代数和微分方程，并对机器人系统的基本动力学原理有所了解。本书内容深度和广度兼备，既可作为前沿研究的参考手册，也可作为高级研究生课程的教材。

评分☆☆☆☆☆

本书开头还不错，由浅入深的讲述了PLC的相关知识，但后半部分有点杂乱，而且由于涉及的PLC类型有S7-200、S7-300、三菱、欧姆；欧姆龙的多种PLC，不利于初学者阅读，容易引起思维混乱，初学者还是另外选择其他资料吧

评分☆☆☆☆☆

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这本书的实践性真的很强，这一点让我非常惊喜！在学习完基础概念后，我最担心的就是如何将理论知识转化为实际应用，而这本书恰恰在这方面做得非常出色。书中提供了大量真实的工业自动化场景案例，从简单的交通灯控制，到稍微复杂的传送带分拣系统，再到更高级的恒温控制系统，每一个案例都包含了详细的硬件接线图、PLC程序代码以及运行效果的说明。我跟着书中的步骤，一步一步地搭建了几个简单的模拟电路，并且用我自己的PLC设备进行了实际的编程和测试。看到自己编写的程序能够真正控制设备运转，那种成就感是无与伦比的！书中对各种实际应用场景的分析也非常深入，不仅仅是告诉你怎么做，更重要的是解释了“为什么这样做”。例如，在讲解PLC的PID控制时，它详细分析了不同参数的设置对系统稳定性和响应速度的影响，并提供了调参的实用技巧。此外，书中还涉及了一些常见的故障排除方法，这对于实际工作中的我们来说，简直是“救命稻草”。我甚至已经尝试将书中的一个小型包装机控制案例，应用到了我目前工作的一个小项目中，效果非常不错，得到了领导的肯定。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我学习PLC编程道路上的“及时雨”！作为一个刚踏入自动化领域的职场新人，面对琳琅满目的PLC品牌和复杂的编程指令，我曾经感到无从下手。这本书的出现，就像一位经验丰富的老师，循序渐进地引领我从最基础的PLC概念讲起。从PLC的硬件组成、通信方式，到各种指令的含义和应用场景，讲解都十分清晰明了，配以大量的图示和实际案例，让我这个初学者也能轻松理解。我尤其欣赏它在基础指令部分的讲解，例如二进制、BCD码的转换，X、Y、M、S、T、C等寄存器的详细说明，以及常用的逻辑运算指令（AND, OR, NOT, XOR）的实际应用。书中还穿插了一些简单的小练习，让我能够及时巩固所学知识，而不是仅仅停留在理论层面。这种“授人以鱼不如授人以渔”的教学方式，让我觉得自己真的在一步步掌握PLC编程的核心技能，而不是死记硬背。即使是一些初学者容易混淆的概念，例如常开触点和常闭触点在不同场景下的区别，书中的讲解也做到了细致入微，并且通过对比的方式，让我豁然开朗。总的来说，这本书为我打下了坚实的PLC应用开发基础，为我后续深入学习和实践提供了坚实的支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的，莫过于它在“实践”二字上的深度挖掘。它不是简单地罗列指令，而是将PLC的强大功能置于真实的工业生产环境中进行展现。我特别关注了书中关于步进指令（SFC）和功能块（FB）的章节，这些高级指令在处理复杂逻辑和提高程序复用性方面有着不可替代的作用。书中通过一个典型的自动化生产线控制案例，详细演示了如何利用步进指令将复杂的生产流程分解成一个个可管理的步骤，极大地提高了程序的可读性和可维护性。同时，关于功能块的讲解，也让我体会到了面向对象编程思想在PLC开发中的应用，如何封装可重用的代码模块，这对于提升开发效率和降低错误率非常有帮助。书中还涉及了一些关于PLC安全性的讨论，虽然篇幅不多，但强调了在工业控制系统中信息安全的重要性，以及一些基本的防护措施，这在当今网络安全日益受到重视的背景下，尤为宝贵。此外，书中还对一些新兴的PLC技术，例如云PLC和边缘计算在PLC应用中的潜力进行了展望，为我们这些一线开发者提供了新的思考方向。

评分☆☆☆☆☆

我之前阅读过一些关于PLC的书籍，但很多都过于偏重理论，或者案例陈旧，缺乏实用性。而这本书的编写风格则更加贴近实际工程需求，这一点让我觉得非常难得。书中对PLC的通信协议，例如Modbus TCP/IP，进行了非常详细的讲解，并且提供了实际的通信组态和程序范例，这对于需要进行多设备组网的工程师来说，具有极高的参考价值。我特别欣赏书中关于数据采集和监控（SCADA）系统的部分，虽然篇幅不长，但却点出了关键的技术要点，并且给出了如何与PLC进行数据交互的示例。这本书并没有停留在简单的指令编程，而是着眼于完整的应用开发流程，包括PLC选型、系统设计、程序编写、调试上线以及后期维护等各个环节。书中对不同应用场景下PLC硬件选型的考量因素，例如I/O点数、内存大小、指令集类型等，都做了详细的阐述。另外，书中对人机界面（HMI）的设计和组态也进行了一定的介绍，以及如何通过HMI实现对PLC的监控和操作，这对于构建完整的自动化系统至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识体系非常完整，并且能够紧跟行业发展的步伐，让我感觉受益匪浅。我个人对书中关于PLC与上位机通信的部分非常感兴趣，尤其是它详细介绍了如何利用OPC DA/UA技术实现PLC与SCADA系统、MES系统之间的数据交互。书中的代码示例非常实用，可以直接拿来参考和修改，这极大地节省了我学习和摸索的时间。我尝试着按照书中的方法，将我的PLC设备与一套简单的上位机监控软件连接起来，实现了数据的实时采集和显示，效果非常满意。此外，书中对 PLC 冗余控制系统、安全 PLC 的概念和应用也进行了介绍，虽然这些内容对于初学者来说可能有些深奥，但对于有一定基础的读者，却能打开新的视野，了解更高级的自动化技术。书中对PLC的程序优化和调试技巧也有一些独到的见解，例如如何通过监视表、在线调试等方式，高效地找出程序中的错误，并对程序进行性能优化，这对于提高我们的工作效率非常有帮助。这本书不仅仅是教会我如何“使用”PLC，更重要的是教会我如何“开发”更高效、更可靠的PLC应用。

评分☆☆☆☆☆

烂啊！！！

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