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內容簡介
《自動化導論》遵循教學和認知規律,通過大量來自生活、生產和科技活動過程的案例,對控制的基礎概念、自動控制的基本原理、自動控制系統中的知識與技術體系、自動化技術的套用、信息化時代的控制等內容,由淺入深地進行了系統的、通俗易懂的介紹。特別地,《自動化導論》雖然較多地引用了來自工程領域的例子,但由此形成的概念和方法也適用於非工程領域。《自動化導論》既可作為普通高等院校自動化專業大學一年級新生的導論性教材,也可作為電氣信息類其他各專業、機械類、儀器儀表類、交通運輸類、農業工程類、管理科學與工程類等本科專業寬口徑教育的通識課或選修課或研討課的教材。對於對控制學科和自動化技術感興趣的廣大讀者,《自動化導論》也是一本圖文並茂、內容豐富、基礎和啟發並存的高級讀物。
目錄
前言第1章緒論
1.1常見的控制現象和自動化技術
1.2基本概念和術語
1.3控制理論與自動化技術發展簡史
1.4本章小結
思考題
第2章自動控制系統的描述原理
2.1自動控制系統的組成
2.2自動控制系統的模型體系
2.3自動控制系統的性能描述
2.4自動控制理論
2.5本章小結
思考題
第3章自動控制系統的基本控制過程
3.1人工控制與自動控制
3.2自動控制系統的基本控制方式
3.3不同輸入信號作用下的控制
3.4不同特性信號作用下的控制
3.5控制系統中的非線性現象
3.6本章小結
思考題
第4章自動控制系統的基本控制方法
4.1PID控制
4.2非線性控制
4.3最優控制
4.4自適應控制
4.5智慧型控制
4.6本章小結
思考題
第5章自動控制系統的基本元件與設備
5.1信息獲取元件——感測器
5.2信息傳輸設備——信號轉換與傳輸網路
5.3信息處理設備——控制器
5.4信息套用設備執行器
5.5自動控制系統集成與最佳化
5.6本章小結
思考題
第6章控制與自動化技術的套用
6.1機械製造自動化系統
6.2過程工業自動化系統
6.3電力系統自動化系統
6.4飛行器控制系統
6.5自動化倉儲系統
6.6智慧型交通系統
6.7管控一體化系統
6.8指揮控制系統
6.9本章小結
思考題
第7章信息化時代的控制
7.1網路控制
7.2航空航天和運輸控制
7.3機器人
7.4複雜決策系統的控制
7.5生物和醫藥中的控制
7.6材料和加工過程中的控制
7.7其他控制領域
7.8本章小結
思考題
第8章自動化人才的培養-
8.1自動化人才的綜合素質要求
8.2自動化專業人才的能力培養
8.3自動化專業人才的知識學習
8.4本章小結
思考題
參考文獻
附錄
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前言
20世紀以來,控制科學與技術為解決人類面臨的許多挑戰性問題提供了一種科學的思想方法論,為許多產業領域實現自動化提供了先進的生產技術和先進的控制儀器及裝備等。特別是以數字計算機和各類微處理器為基本工具的現代控制技術正成為諸如家用電器、汽車、運輸系統、航空航天系統、大規模製造系統、化工系統、民用與環保系統、生物、經濟和醫藥等領域新的自動化革命的基石。控制與自動化技術在解決21世紀的社會複雜問題上及跨學科問題方面同樣具有不可替代的重要作用,更是帶動社會新型工業化乃至信息化的關鍵技術之一。了解和掌握控制的基本理論和自動化的基本技術已成為現代各類人才(特別是工科人才)必備的基本素質。按照國家普通高等院校新的本科專業目錄和人才培養要求,普通高等院校(特別是工科類院校)的大多數專業都分別設定了有關自動化或(自動)控制方面的通識課、專業課或專業選修課等,這些課程是對現代人才進行基本素質教育的不可或缺的課程。本書正是為滿足這類人才的培養要求及教學需要而編寫的。
編寫本書的指導思想是:①強調對控制學科和自動化技術的基本認知;②為自動化專業學生大學四年的知識學習過程提供一種適當的導引;③考慮專業性教學與通識性教育的相容,為在更廣泛的本科專業範圍內傳授和普及控制理論和自動化技術提供基本的知識體系。
在此指導思想下,本書遵循教學和認知規律,按控制和自動化的“基礎概念一基本原理一知識與技術體系一套用一挑戰與發展”的層次結構,由淺入深地作系統的編排;並在對基本概念的引入和所涉及技術介紹的基礎上,通過常見的來自生活、生產和科技活動過程的案例,在讀者已具備的知識範圍內進行通俗易懂的講解。
全書共由8章組成,其主要內容和作用如下所述。
第1章緒論。從廣泛的意義上闡明控制的基本內涵和控制學科的基礎概念,並通過對控制理論和自動化技術發展簡史的介紹,使讀者對控制學科的形成脈絡有一個基本的認識和把握。