本書主要介紹現(xiàn)代網(wǎng)絡控制技術及應用。本書首先對自動控制的發(fā)展歷程和網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的特點進行了概述;然后從網(wǎng)絡的基礎知識入手,詳細地介紹了網(wǎng)絡控制系統(tǒng)原理,以及4種網(wǎng)絡控制理論與技術,包括以工業(yè)以太網(wǎng)技術和工業(yè)無線技術為主的工業(yè)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、以無線網(wǎng)絡技術為主的無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)、信息物理系統(tǒng);最后介紹了工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)、機器學習。主持完成和參加多項***及省部級項目等10多項,發(fā)表論文40余篇。
目 錄
第1章 緒論\t(1)
1.1 自動控制的發(fā)展過程\t(3)
1.2 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的特點\t(9)
第2章 網(wǎng)絡基礎知識\t(11)
2.1 互聯(lián)網(wǎng)概述\t(12)
2.1.1 我國互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展狀況\t(12)
2.1.2 互聯(lián)網(wǎng)的相關標準化組織\t(13)
2.1.3 計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)\t(14)
2.1.4 數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)封裝與解封裝\t(22)
2.2 TCP/IP協(xié)議\t(23)
2.2.1 TCP/IP協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)\t(23)
2.2.2 TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)封裝和PDU\t(29)
2.3 互聯(lián)網(wǎng)尋址系統(tǒng)\t(31)
2.3.1 IPv4地址\t(31)
2.3.2 子網(wǎng)劃分\t(34)
2.3.3 IPv6地址\t(37)
2.4 網(wǎng)絡拓撲類型\t(42)
2.4.1 局域網(wǎng)\t(43)
2.4.2 廣域網(wǎng)\t(46)
2.4.3 城域網(wǎng)\t(49)
第3章 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)\t(53)
3.1 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述\t(53)
3.2 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)\t(55)
3.2.1 傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的分類\t(55)
3.2.2 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的分類\t(56)
3.3 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)涉及的內(nèi)容與面臨的問題\t(60)
3.3.1 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)涉及的內(nèi)容\t(60)
3.3.2 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)面臨的問題\t(62)
3.4 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的建模分析與控制策略\t(70)
3.4.1 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的建模分析\t(70)
3.4.2 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的控制策略\t(77)
3.5 網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的應用與發(fā)展\t(78)
第4章 工業(yè)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)\t(81)
4.1 工業(yè)以太網(wǎng)技術\t(81)
4.1.1 工業(yè)以太網(wǎng)簡介\t(82)
4.1.2 EtherCAT系統(tǒng)\t(85)
4.2 工業(yè)無線技術\t(90)
4.2.1 工業(yè)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(wǎng)絡控制系統(tǒng)\t(99)
5.1 無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)概述\t(99)
5.2 無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與協(xié)作方式\t(100)
5.2.1 無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)\t(100)
5.2.2 無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的協(xié)作方式\t(102)
5.3 無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的協(xié)議棧\t(105)
5.4 無線網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的應用\t(106)
第6章 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)\t(109)
6.1 物聯(lián)網(wǎng)概述\t(109)
6.2 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的定義與特點\t(111)
6.2.1 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)定義\t(111)
6.2.2 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的特點\t(112)
6.3 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)\t(113)
6.4 物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的建模分析\t(115)
第7章 信息物理系統(tǒng)\t(119)
7.1 信息物理系統(tǒng)概述\t(119)
7.1.1 信息物理系統(tǒng)的基本概念與特性\t(119)
7.1.2 信息物理系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的關系\t(123)
7.2 信息物理系統(tǒng)的異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)\t(127)
7.2.1 信息物理系統(tǒng)的邏輯功能\t(127)
7.2.2 信息物理系統(tǒng)的功能組件模型\t(130)
7.2.3 信息物理系統(tǒng)的通用體系結(jié)構(gòu)\t(133)
7.3 信息物理系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)\t(137)
第8章 工業(yè)4.0和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)\t(139)
8.1 工業(yè)4.0\t(139)
8.2 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)\t(141)
8.3 信息物理系統(tǒng)與工業(yè)4.0\t(142)
參考文獻\t(147)