Modern Control Technology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Thomson Learning

作者:Kilian, Christopher T.

出品人:

页数:672

译者:

出版时间:2005-4

价格:$ 279.05

装帧:HRD

isbn号码:9781401858063

丛书系列:

图书标签:

good
book
控制理论
现代控制
自动控制
系统分析
控制系统
MATLAB控制
优化控制
状态空间
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具体描述

This book makes use of ample illustrations and clear, no-nonsense explanations to provide a fundamental understanding of modern automatic control systems and industrial electronics. It is logically organized, taking readers on a "virtual journey" through a typical control system, starting with an introduction, then moving on to discuss basic components, sensors, wiring, motors, motor control circuits, and mechanical parts. At the conclusion, these functional parts are "put together" by discussing control strategies and controller types, including Programmable Logic Controllers. The text is both contemporary and comprehensive in scope, with supplemental information on various basic applied physics and mechanical concepts, such as linear and rotational motion, springs, friction, gears, levers, heat transfer, and energy transfer not found in other books in its class. Digital controllers and concepts are introduced early and referenced throughout the book. Analog concepts are also included. This edition features new material on digital "panel mount" controllers, differential gears, the Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT), ultrasonic proximity sensors, inductive proximity sensors, ultrasonic flow sensors, and cascade control. Information has also been added to better address such topics as AC variable frequency motor drives, PID control, and the AS-I sensor factory network.

《工业自动化系统：从基础到前沿应用》图书简介在当今飞速发展的制造业和流程工业中，自动化技术扮演着至关重要的角色，它不仅是提升生产效率、保证产品质量的基石，更是实现智能制造和工业4.0愿景的核心驱动力。本书《工业自动化系统：从基础到前沿应用》旨在为工程技术人员、自动化专业学生以及希望深入了解现代工业控制架构的专业人士提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考手册。本书不涉及关于“Modern Control Technology”（现代控制技术）的特定理论模型或复杂数学推导，而是聚焦于工业级自动化系统的实际部署、集成、编程与维护。我们将从最基础的电气和气动元件入手，逐步构建起一套完整的、可投入实际生产环境的自动化解决方案。第一部分：工业自动化基础构建模块本部分是理解整个自动化系统的基石，重点在于对构成现代工厂的“砖块”进行详尽的、操作层面的介绍。第一章：工业电气与传感技术概览本章首先回顾工业环境中常见的供电标准、安全规范（如CE、UL标准在控制回路中的应用）以及基本的电路保护原理。随后，我们将深入探讨工业传感器和执行器的选型与安装。传感器技术实践：详细阐述光电、电感、电容、超声波及接近开关在不同工业场景下的应用局限与最佳实践。重点分析了恶劣工业环境（高温、高振动、高粉尘）对传感信号完整性的影响及相应的抗干扰措施，如屏蔽、差分信号处理。执行器控制回路：介绍接触器、继电器、电机保护开关（MPS）的正确接线与故障排除。对于不同类型的阀门（如比例阀、伺服阀、步进电机驱动的阀门）的选型标准和驱动方式进行对比分析。第二章：气动与液压基础：动力传输的可靠选择尽管电气化趋势显著，气动和液压系统依然是许多重载、高速或需要精确力控制场合的首选。气动系统设计与元件：涵盖气源处理（过滤、干燥、调压）、电磁阀（直动式与先导式）、气缸（单作用、双作用、带磁性位置检测）的选型计算。本章提供了一个计算所需气流量和管道尺寸的实用流程图。液压回路解析：侧重于液压泵的分类、压力控制回路（减压阀、溢流阀）和流量控制回路（节流阀）的典型应用，并探讨液压油污染对系统寿命的影响及维护策略。第二部分：可编程逻辑控制器（PLC）核心技术与应用本部分是本书的核心，全面覆盖了当前工业界最主流的PLC硬件架构、编程语言和调试流程。我们将以主流厂商（如西门子、罗克韦尔、三菱等）的硬件平台为案例进行讲解，但着重于IEC 61131-3标准下的通用编程思维。第三章：PLC硬件选型与网络基础系统架构解析：区分集中式、分布式和模块化PLC系统的优缺点。深入讲解I/O模块的类型选择（数字量、模拟量、高速计数器）及其与现场设备的阻抗匹配和信号隔离技术。现场总线与工业以太网：详细介绍传统总线（如Profibus DP/PA, DeviceNet）的架构特点，并重点讲解基于以太网的现代通信协议（如Profinet IO, EtherNet/IP, Modbus TCP）在构建实时控制网络中的应用、拓扑结构选择和故障诊断工具的使用。第四章：结构化程序设计与数据管理本章强调从“梯形图思维”向“结构化思维”的转变，以适应复杂、大型项目的需求。 IEC 61131-3 编程语言实践：详细讲解功能块图（FBD）、结构化文本（ST）和指令表（STL/ASM）在不同控制逻辑中的适用性。重点在于如何使用ST语言实现复杂的数学运算和数据处理，提高程序的可读性和可维护性。数据结构与安全：探讨如何有效组织程序中的全局数据块（DBs）、用户数据类型（UDTs）以及实现数据冗余和备份的策略。内容包括断电保持、周期性存储和数据冲突的避免。第五章：运动控制与安全集成本章聚焦于现代生产线中对速度、位置和力矩有精确要求的子系统。伺服驱动器配置：介绍增量式与绝对式编码器的区别，伺服驱动器（变频器VFD与伺服驱动器）的调试流程，包括增益调整（P/I/D参数优化）和陷波滤波的应用，以消除机械共振。功能安全（Functional Safety）：依据ISO 13849和IEC 62061标准，讲解安全PLC（Safety PLC）与安全继电器的集成、安全回路的设计（如急停、安全门连锁）以及SIL/PL等级的验证方法。第三部分：人机交互、数据采集与系统集成现代自动化系统不再是孤立的控制器，而是与操作员界面和更高层级管理系统紧密连接的复杂信息终端。第六章：HMI/SCADA系统设计与部署本章讲解如何设计直观、高效的人机界面（HMI）以及部署过程控制与数据采集（SCADA）系统。可视化原则：遵循人机工程学原理，介绍颜色编码、报警管理（基于ISA 18.2标准）和趋势分析图表的最佳实践。重点是避免信息过载，确保操作员在紧急情况下能迅速作出正确判断。 SCADA系统架构：探讨单机、主从式和客户端/服务器式SCADA的部署场景，数据点的有效采集、历史数据库的建立与优化，以及远程访问的安全性保障。第七章：MES/ERP集成与数据交换本章着眼于自动化系统与企业资源规划（ERP）和制造执行系统（MES）之间的信息流。通信接口标准化：详细介绍OPC UA作为工业数据交换标准的作用，以及如何利用其构建跨平台、安全的数据通道，实现生产工单下发、批次数据回传。数据采集与初步分析：讲解如何从PLC和SCADA中提取关键性能指标（KPIs），如OEE（设备综合效率），并进行初步的实时数据清洗和聚合，为更高层次的商业决策提供可靠的数据基础。第四部分：系统调试、维护与未来展望第八章：工厂调试与故障诊断实战本章基于多年的现场经验，提供了一套系统的、循序渐进的工厂调试流程。分级调试方法论：从I/O点位检查、逻辑单元测试到联机整包运行的完整步骤。特别强调“由下至上”的信号链验证方法。高级故障排查：针对偶发性、间歇性故障，介绍使用PLC在线监视工具、示波器分析信号波形、以及利用过程历史数据回溯事件链的专业技巧。第九章：工业物联网（IIoT）与边缘计算概述本章简要介绍当前技术趋势对传统自动化体系的影响，侧重于边缘侧的实际部署价值。边缘计算在控制中的价值：探讨在现场控制器级别进行数据预处理、协议转换和轻量级分析的优势，以减轻云端压力和降低通信延迟。 --- 本书的特点在于其高度的工程实践性。每一章节都穿插有大量的实际案例分析、接线图示、故障树分析表和调试清单，确保读者在掌握理论的同时，能够迅速将其转化为解决实际生产问题的能力。本书旨在培养具备“系统集成思维”的自动化工程师，能够驾驭从传感器到云端数据的完整工业信息链条。