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網路化控制系統(智能時代高等學校自動化系列教材)

  • 作者：編者:湯澤//王艷//紀志成|責編:趙凱
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302718376
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：178
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是一部系統論述網路化控制系統理論與應用的立體化教材。全書共分為四篇：第1篇是網路化控制系統基礎（第1章?第3章），介紹了網路化控制系統的基本概念、發展歷程、典型應用場景、網路化控制系統的結構與特點、網路化控制系統的基本問題、網路通信協議、網路化控制技術；第2篇是網路化控制系統建模與穩定性分析（第4章?第6章），介紹了穩定性基本概念、離散網路化控制系統建模與穩定性分析、連續網路化控制系統建模與穩定性分析、事件觸發機制下網路化控制系統建模與控制；第3篇是網路化控制系統調度與安全控制（第7章?第8章），介紹了網路化控制系統調度的基本概念、靜態調度策略、動態調度策略、網路化控制系統的調度與優化、工業網路化系統安全問題描述、工業控制系統安全控制目標與管控技術；第4篇是模擬工具（第9章），介紹了網路化控制系統的兩個主要模擬工具——LMI工具箱和TrueTime工具箱，同時給出了兩個模擬實例。
    為便於讀者高效學習，快速掌握網路化控制系統理論與應用，本書作者精心製作了電子版教材、完整的教學課件、中英文課程簡介、中英文教學大綱、完整源代碼（第9章模擬代碼）、課後習題與參考答案以及在線答疑服務等內容。
    本書適合作為高校自動化專業（本科）、控制科學與工程（碩士研究生）、控制工程（碩士研究生）的課程教材，也可以作為網路化控制系統相關理論研究與技術開發者的自學參考用書。
作者介紹
編者:湯澤//王艷//紀志成|責編:趙凱
目錄
第1篇  網路化控制系統基礎
  第1章  網路化控制系統概述
    1.1  網路化控制系統的基本概念
    1.2  網路化控制系統的發展歷程
      1.2.1  直接數字控制
      1.2.2  集散控制
      1.2.3  現場匯流排控制
      1.2.4  網路化控制
    1.3  網路化控制系統的結構
      1.3.1  分層結構
      1.3.2  徑直結構
    1.4  網路化控制系統的典型應用場景
    1.5  網路化控制系統的特點
    1.6  網路化控制系統的研究現狀
      1.6.1  針對網路化控制系統重點問題的研究
      1.6.2  網路化控制系統設計方法
      1.6.3  網路化控制系統的性能分析
      1.6.4  其他問題研究
    1.7  網路化控制系統與信息網路系統的集成
      1.7.1  控制網路與信息網路
      1.7.2  控制網路與信息網路集成的目標
      1.7.3  控制網路與信息網路集成技術
    習題
  第2章  網路化控制系統的基本問題
    2.1  通信分類、通信協議與通信限制
      2.1.1  通信分類
      2.1.2  通信協議
      2.1.3  通信限制
    2.2  節點驅動方式
      2.2.1  時鐘驅動
      2.2.2  事件驅動
      2.2.3  節點驅動方式的常見組合
    2.3  節點同步方式
      2.3.1  硬體同步
      2.3.2  軟體同步
      2.3.3  混合同步
      2.3.4  時鐘同步協議
    2.4  多採樣速率/時變傳輸周期
      2.4.1  多採樣速率
      2.4.2  時變傳輸周期
    2.5  網路誘導時延
      2.5.1  網路時延的組成
      2.5.2  網路時延產生的原因
    2.6  單包/多包傳輸與數據包丟失
      2.6.1  單包傳輸與多包傳輸
      2.6.2  數據包丟失
    2.7  網路調度
      2.7.1  靜態調度與動態調度
      2.7.2  網路底層調度與應用層調度
    2.8  網路擁塞與服務質量

      2.8.1  網路擁塞
      2.8.2  服務質量
    習題
  第3章  網路通信與控制網路基礎
    3.1  電腦網路技術與協議
      3.1.1  協議與層次劃分
      3.1.2  協議分層
      3.1.3  通信參考模型
      3.1.4  重要網路協議
    3.2  工業控制網路技術與協議
      3.2.1  基金會現場匯流排
      3.2.2  LonWorks現場匯流排
      3.2.3  PROFIBUS現場匯流排
      3.2.4  CAN匯流排
    3.3  工業乙太網技術
      3.3.1  工業乙太網的產生和發展
      3.3.2  工業乙太網的定義與特點
      3.3.3  實時乙太網技術
      3.3.4  主流工業乙太網介紹
    3.4  異構測控網路技術
      3.4.1  異構測控網路的構成要素
      3.4.2  異構測控網路的關鍵技術
      3.4.3  異構測控網路的應用領域
      3.4.4  異構測控網路面臨的挑戰與發展趨勢
    習題
第2篇  網路化控制系統建模與穩定性分析
  第4章  離散網路化控制系統建模與穩定性分析
    4.1  控制系統的穩定性定義
      4.1.1  李雅普諾夫(Lyapunov)意義下的穩定
      4.1.2  漸近穩定
      4.1.3  指數穩定
      4.1.4  輸入-輸出穩定
    4.2  考慮網路誘導時延系統建模與穩定性分析
    4.3  考慮數據包丟失時系統建模與穩定性分析
    4.4  同時考慮時延和數據包丟失時系統建模與穩定性分析
    習題
  第5章  連續網路化控制系統建模與穩定性分析
    5.1  考慮網路誘導時延系統建模與穩定性分析
    5.2  考慮數據包丟失時系統建模與穩定性分析
    5.3  同時考慮時延和數據包丟失時系統建模與穩定性分析
    習題
  第6章  事件觸發時變時延網路化控制系統的建模與控制
    6.1  事件觸發時變時延網路化控制系統
    6.2  模型介紹
      6.2.1  隨機網路化控制系統描述
      6.2.2  事件觸發採樣機制
      6.2.3  控制器設計
      6.2.4  濾波器設計
      6.2.5  預備知識
    6.3  系統穩定性和H∞性能分析

    6.4  濾波器增益設計
    習題
第3篇  網路化控制系統調度與安全控制
  第7章  網路化控制系統的調度策略設計
    7.1  網路化控制系統調度策略的基本概念
      7.1.1  網路化控制系統信息的分類
      7.1.2  網路化控制系統可調度分析
    7.2  網路化控制系統靜態調度策略
      7.2.1  靜態調度演算法
      7.2.2  Rate Monotonic調度演算法
    7.3  網路化控制系統動態調度策略
      7.3.1  Earliest Deadline First調度演算法
      7.3.2  基於死區的調度方法
      7.3.3  MEF-TOD動態調度演算法
    7.4  有通信約束的網路化控制系統調度優化
      7.4.1  問題建模
      7.4.2  調度策略
      7.4.3  優化方法
    7.5  互聯網環境下的網路化控制系統調度優化
      7.5.1  基於互聯網的NCS的研究現狀
      7.5.2  降低網路時延
      7.5.3  控制信號傳輸調度的互聯網環境下NCS性能優化
    習題
  第8章  工業網路化控制系統的安全控制
    8.1  安全問題描述
      8.1.1  工業控制系統與傳統IT系統比較
      8.1.2  工業控制系統信息安全脆弱性
    8.2  工控網路病毒入侵途徑
      8.2.1  網路通信層面入侵
      8.2.2  網路節點層面入侵
      8.2.3  軟體漏洞層面入侵
    8.3  工業控制系統安全控制主要目標
      8.3.1  IEC 62443系列標準
      8.3.2  工業控制系統安全指南
    8.4  工業控制系統安全管控技術
      8.4.1  傳統信息安全防護技術
      8.4.2  工業控制系統信息安全防護新技術
    習題
第4篇  模擬工具
  第9章  網路化控制系統的模擬工具
    9.1  LMI工具箱與模擬示例
      9.1.1  線性矩陣不等式及相關術語
      9.1.2  函數命令
      9.1.3  LMI求解器
      9.1.4  LMI模擬示例
    9.2  TrueTime工具箱與模擬示例
      9.2.1  TrueTime工具箱簡介
      9.2.2  TrueTime安裝與使用
      9.2.3  TrueTime主要模塊介紹
      9.2.4  TrueTime模擬流程

      9.2.5  TrueTime模擬示例
    習題
附錄A  TrueTime工具箱模擬代碼
參考答案
參考文獻

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