本書主要介紹現代網絡控制技術及應用。本書首先對自動控制的發展歷程和網絡控制系統的特點進行了概述;然后從網絡的基礎知識入手,詳細地介紹了網絡控制系統原理,以及4種網絡控制理論與技術,包括以工業以太網技術和工業無線技術為主的工業網絡控制系統、以無線網絡技術為主的無線網絡控制系統、物聯網控制系統、信息物理系統;最后介紹了工業4.0、工業互聯網的概念。
譚志,男,博士,北京交通大學博士后,北京建筑大學電氣與信息工程學院副教授,自動化系主任,中國人工智能青年工作委員會委員、北京市電子學會會員。主要研究方向為物聯網、機器學習。主持完成和參加多項***及省部級項目等10多項,發表論文40余篇。
目 錄
第1章 緒論\t(1)
1.1 自動控制的發展過程\t(3)
1.2 網絡控制系統的特點\t(9)
第2章 網絡基礎知識\t(11)
2.1 互聯網概述\t(12)
2.1.1 我國互聯網的發展狀況\t(12)
2.1.2 互聯網的相關標準化組織\t(13)
2.1.3 計算機網絡的體系結構\t(14)
2.1.4 數據的數據封裝與解封裝\t(22)
2.2 TCP/IP協議\t(23)
2.2.1 TCP/IP協議的體系結構\t(23)
2.2.2 TCP/IP協議的數據封裝和PDU\t(29)
2.3 互聯網尋址系統\t(31)
2.3.1 IPv4地址\t(31)
2.3.2 子網劃分\t(34)
2.3.3 IPv6地址\t(37)
2.4 網絡拓撲類型\t(42)
2.4.1 局域網\t(43)
2.4.2 廣域網\t(46)
2.4.3 城域網\t(49)
第3章 網絡控制系統\t(53)
3.1 網絡控制系統概述\t(53)
3.2 網絡控制系統的結構\t(55)
3.2.1 傳統控制系統的分類\t(55)
3.2.2 網絡控制系統的分類\t(56)
3.3 網絡控制系統涉及的內容與面臨的問題\t(60)
3.3.1 網絡控制系統涉及的內容\t(60)
3.3.2 網絡控制系統面臨的問題\t(62)
3.4 網絡控制系統的建模分析與控制策略\t(70)
3.4.1 網絡控制系統的建模分析\t(70)
3.4.2 網絡控制系統的控制策略\t(77)
3.5 網絡控制系統的應用與發展\t(78)
第4章 工業網絡控制系統\t(81)
4.1 工業以太網技術\t(81)
4.1.1 工業以太網簡介\t(82)
4.1.2 EtherCAT系統\t(85)
4.2 工業無線技術\t(90)
4.2.1 工業無線技術簡介\t(90)
4.2.2 WIA-PA標準\t(92)
4.2.3 無線HART標準\t(96)
4.2.4 ISA100.11a標準\t(97)
第5章 無線網絡控制系統\t(99)
5.1 無線網絡控制系統概述\t(99)
5.2 無線網絡控制系統的結構與協作方式\t(100)
5.2.1 無線網絡控制系統的結構\t(100)
5.2.2 無線網絡控制系統的協作方式\t(102)
5.3 無線網絡控制系統的協議棧\t(105)
5.4 無線網絡控制系統的應用\t(106)
第6章 物聯網控制系統\t(109)
6.1 物聯網概述\t(109)
6.2 物聯網控制系統的定義與特點\t(111)
6.2.1 物聯網控制系統定義\t(111)
6.2.2 物聯網控制系統的特點\t(112)
6.3 物聯網控制系統的基本結構\t(113)
6.4 物聯網控制系統的建模分析\t(115)
第7章 信息物理系統\t(119)
7.1 信息物理系統概述\t(119)
7.1.1 信息物理系統的基本概念與特性\t(119)
7.1.2 信息物理系統與其他系統的關系\t(123)
7.2 信息物理系統的異構體系結構\t(127)
7.2.1 信息物理系統的邏輯功能\t(127)
7.2.2 信息物理系統的功能組件模型\t(130)
7.2.3 信息物理系統的通用體系結構\t(133)
7.3 信息物理系統面臨的挑戰\t(137)
第8章 工業4.0和工業互聯網\t(139)
8.1 工業4.0\t(139)
8.2 工業互聯網\t(141)
8.3 信息物理系統與工業4.0\t(142)
參考文獻\t(147)