全国计算机等级考试真题（笔试+上机） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:杨基平

出品人:

页数:308

译者:

出版时间:2004-4-1

价格:30.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787302083146

丛书系列:

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图书简介：探索未知领域的知识宝库 书名： 深入解析：现代工业自动化系统的设计与优化 作者： 李明 教授 / 王芳 高级工程师 出版社： 科技前沿出版社 出版年份： 2024年 --- 引言：变革中的工业图景 在当今全球制造业向“工业4.0”迈进的浪潮中，自动化与智能化已成为衡量一个国家工业竞争力的核心标准。传统的生产模式正被灵活、高效、数据驱动的新范式所取代。然而，要成功实现这一转型，关键在于对现代工业自动化系统的深刻理解、精妙设计与持续优化。本书《深入解析：现代工业自动化系统的设计与优化》正是为迎接这一挑战而编写的，它旨在为工程师、技术人员、研究学者以及相关专业的学生提供一套全面、深入且极具实践指导意义的知识体系。 本书的编写团队由多位在自动化领域深耕数十年的资深专家组成，他们不仅拥有扎实的理论基础，更在多个大型工业项目中积累了丰富的实战经验。我们深知，理论的深度决定了创新的高度，实践的广度决定了解决问题的能力。因此，本书在内容组织上力求平衡理论的严谨性与应用的贴近性。 第一部分：自动化系统的基石与架构 本部分着重于构建读者对现代工业自动化系统（IAS）的宏观认知和微观组件的理解。 第一章：工业控制系统的演进与分类 我们首先回顾了从早期继电器控制到现代分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）的发展历程。重点剖析了不同历史阶段控制系统的技术特点、适用场景及其局限性。深入探讨了当前主流的控制架构，包括集中式、分散式、网络化控制系统（如IPC、HMI、SCADA）的结构特点、优势与集成挑战。 第二章：核心控制器技术详解 PLC作为自动化“神经中枢”，其技术细节至关重要。本章详细解析了主流PLC系列（如西门子S7系列、罗克韦尔ControlLogix等）的硬件结构、指令集（包括逻辑、步进、数据处理指令）以及编程范式。特别关注了实时操作系统（RTOS）在PLC中的应用，以及如何确保控制的高可靠性和快速响应能力。 第三章：传感器与执行器的精确选型 自动化系统的输入（感知）和输出（动作）依赖于精确可靠的现场设备。本章系统性地介绍了各类工业传感器（温度、压力、流量、位移等）的工作原理、精度等级和抗干扰措施。随后，深入讨论了执行机构（如伺服驱动器、变频器、气动/液压元件）的动态特性、选型原则，以及如何根据负载特性进行匹配计算，以实现最佳的能效比和控制精度。 第二部分：高级控制策略与算法实现 本部分是本书的核心，聚焦于如何运用先进的理论知识来解决复杂的工业控制问题，超越传统的开关量控制。 第四章：经典反馈控制理论的深入应用 回顾了PID控制（比例-积分-微分）的数学模型和经典结构，但重点在于PID参数的整定方法。我们详细对比了齐格勒-尼科尔斯法、过程辨识法以及基于模型的在线自整定方法。此外，本章还引入了先进的串级控制、前馈控制、解耦控制等复杂结构的设计与调试技巧，特别强调了在非线性系统和时间延迟系统中的应用实践。 第五章：先进过程控制（APC）方法论 对于大型、耦合度高的连续过程，APC是提升稳定性和经济性的关键。本章详细介绍了基于模型的预测控制（MPC）的理论基础，包括状态空间模型、优化目标函数的建立、约束条件的处理以及在线求解算法的效率考量。此外，还涵盖了模糊逻辑控制（FLC）和神经网络控制（NNC）在特定工业场景中的应用案例，如化工反应器温度控制和冶金过程的质量优化。 第六章：离散事件系统与顺序控制 在制造执行层面，顺序控制和批次管理至关重要。本章重点讲解了基于模型的工程（MBE）方法，特别是SFC（顺序功能图）和状态图的设计规范与实现。针对复杂的启停逻辑和故障恢复机制，我们提供了大量的软件设计模式和最佳实践，确保程序的可读性、可维护性和安全性。 第三部分：网络化、集成与安全 现代自动化系统是高度互联的，本部分关注通信、数据集成和信息安全维度。 第七章：工业通信协议与网络拓扑 工业通信是实现系统集成的大动脉。本章对比了现场总线（Fieldbus，如Profibus, Foundation Fieldbus）、工业以太网（Industrial Ethernet，如Profinet, EtherNet/IP）以及新兴的TSN（时间敏感网络）技术。重点剖析了各协议的数据帧结构、实时性保证机制和互操作性挑战。同时，探讨了OPC UA在数据采集和平台间通信中的核心作用。 第八章：制造执行系统（MES）与数据集成 自动化系统的价值最终体现在信息流的畅通。本章讲解了MES在车间管理中的定位，以及如何通过数据模型（如ISA-95标准）实现控制层（PLC/DCS）与信息层（ERP/MOM）的无缝集成。内容涉及实时数据采集、数据清洗、存储策略和关键性能指标（KPIs）的实时计算。 第九章：工业信息安全与韧性设计 随着网络连接的增加，安全威胁日益严峻。本章系统地介绍了工业控制系统（ICS）安全标准（如IEC 62443）。内容涵盖了威胁建模、网络分段（DMZ设计）、身份验证与访问控制在ICS中的特殊要求，以及如何建立一套有效的事件响应和灾难恢复机制，确保生产流程的持续韧性。 第四部分：系统优化、诊断与未来趋势 第十章：基于数据的系统优化与诊断 从“控制”到“优化”是工业智能化的必然趋势。本章详细介绍了如何利用历史运行数据进行过程的后验分析。内容包括：操作窗口分析、低效环节识别、以及利用统计过程控制（SPC）工具持续监控系统健康状态。重点讲解了基于物联网（IIoT）架构的数据分析方法，如边缘计算在快速故障诊断中的应用。 第十一章：虚拟调试与数字孪生技术 在物理部署之前验证控制逻辑是降低风险的关键。本章深入探讨了数字孪生（Digital Twin）在自动化系统生命周期中的应用。内容涵盖了高保真仿真模型的建立（如使用AMESim或MATLAB/Simulink），以及虚拟调试（Virtual Commissioning）流程，包括PLC代码与仿真模型的集成测试方法。 第十二章：未来展望：自主系统与柔性制造 最后，本书展望了自动化技术的未来方向，包括自主机器人系统（Autonomous Robotics）、人机协作（Cobots）的编程挑战、以及如何通过云端赋能实现超大规模、高柔性制造系统的远程管理和持续优化。 适用对象： 自动化、机电一体化、控制工程等相关专业本科生及研究生。 现场过程工程师、控制系统集成商、工厂维护与升级工程师。 致力于工业4.0转型的企业技术管理人员。 本书特色： 1. 深度与广度兼顾： 覆盖了从底层硬件选型到顶层系统架构的完整知识链条。 2. 强烈的工程导向： 理论阐述后紧跟大量的实际案例分析、规范引用和调试技巧。 3. 前瞻性视角： 将工业网络安全、数字孪生等新兴技术融入传统控制理论中进行综合讲解。

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这本书的装帧设计虽然朴实，但内涵却极其丰富，让我感受到了一种对知识的尊重。我个人最看重的是它对历年试题的归档和分类做得极其细致。它不是简单地按年份排列，而是根据知识点模块进行了系统化的整合。比如说，所有关于C语言指针的题目，无论出现在哪一年的试卷中，都会被集中展示出来，这极大地方便了我的查漏补缺工作。我可以用一个下午的时间，专门攻克一个知识点，通过集中攻克的方式，能够迅速发现自己在这块知识上的薄弱环节，并进行针对性训练。更人性化的是，它似乎预判了考生在学习过程中可能会产生的困惑，在一些关键性的概念解析旁，都有非常精炼的“小贴士”或“易混淆点提醒”。这些细微之处，彰显了编著者对考生态度的认真和负责。对于我这种需要高效备考的人来说，这种结构化的学习路径，比漫无目的地刷题要有效率高出百倍。

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说实话，我原本对这种号称“全真模拟”的资料抱持着七分怀疑，毕竟市面上充斥着太多质量堪忧的复印版和拼凑货。但是，翻开这本后，那种扑面而来的专业气息让我立刻放下了戒心。它的覆盖面之广，简直让人叹为观止，从最基础的操作系统原理到复杂的程序设计语言的语法细节，无一不包。我特别留意了其中关于上机考试的部分，它提供的那些模拟环境和测试用例，简直就是对真实考场的一次精确复刻。我尝试着跟着书上的步骤敲代码、调试，那种在本地就能体验到紧张氛围的感觉非常棒。特别是对于那些经常在编程题上失分的考生来说，这本书提供的那些经典错误分析和优化思路，简直是点睛之笔。它没有简单地告诉你“这样做是对的”，而是深入剖析了“为什么其他做法是错的，错在哪里”，这种深度的剖析远比单纯的标准答案要有价值得多。每道上机题的解析都配有详尽的逻辑梳理，让我不再是机械地抄写代码，而是真正理解了每一行指令背后的含义和意图。

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这本书的封面设计得非常直观，那种历经岁月洗礼的厚重感扑面而来，让我一拿到手就感觉到了它的分量。我一直对计算机等级考试抱持着一种既敬畏又渴望征服的心态，所以这本厚厚的真题集无疑是我的救命稻草。里面的试题排版清晰，字体大小适中，阅读起来非常舒服，不像有些教材那样密密麻麻让人头疼。更让我惊喜的是，它不仅仅是简单地堆砌往年考题，还能感受到出题者背后对知识点的精妙布局。我尤其喜欢它对一些基础概念的反复考察，那种“看似简单实则暗藏玄机”的设置，极大地锻炼了我对知识点理解的深度和准确性。比如，有些关于数据结构和算法的题目，光靠死记硬背是绝对过不去的，必须深入到原理层面才能触类旁通。这本书的编排逻辑非常清晰，从入门到深入，像一位循序渐进的良师益友，每做完一个模块的测试，都会有一种“我又进步了”的实在感。这对于我这种自学备考的人来说，简直是不可多得的宝藏。

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这份真题集给我带来的最大冲击，在于它对于“考试技巧”层面的探讨。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一本“应试心法秘籍”。在笔试部分，它有专门的章节分析了不同题型的得分侧重点和时间分配策略。比如，如何快速识别选择题中的“陷阱”选项，如何在最短时间内锁定多项选择题的正确答案区间，这些都是书本上学不到的“场外知识”。而对于上机部分，它甚至细致到了如何合理使用IDE的调试工具，以及在面对突发错误时如何快速恢复思路并进行有效排查。我记得有一次，我按照书上的建议，先做自己最有把握的编程题，果然，稳住了心态，后面的难题也迎刃而解。这种策略层面的指导，让我的考试信心倍增。它教会我的不只是知识，更是如何在压力环境下高效地运用这些知识，这对于任何一场选拔性考试来说，都是至关重要的软实力。

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坦白说，我之前尝试过好几本不同出版社的同类资料，但总觉得要么是解析过于简单，要么就是侧重面太偏。而这本真题集，它在广度和深度上找到了一个近乎完美的平衡点。它既保证了对基础知识点的全面覆盖，没有落下任何一个可能成为考点的细节，同时又敢于深入探讨那些高难度的综合应用题。我尤其欣赏它对那些复杂算法题的解析，不同于市面上常见的仅给出最优解，这本书会展示出几种可行的思路，并对比它们的效率和适用场景，这极大地拓宽了我的解题视野。读完这本书，我感觉自己对整个计算机等级考试的知识体系都有了一个鸟瞰式的、结构化的认知。它不再是一个个孤立的知识点，而是一个相互关联、逻辑严密的整体。这种系统性的提升，是任何零散资料都无法比拟的，它为我构建了一个坚实的知识框架，让我面对任何陌生的考题时，都能迅速找到切入点。

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