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出版者:人民邮电出版社

作者:蒋本珊

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:2002-8-1

价格:37.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115105639

丛书系列:

图书标签:

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• 数据结构
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深度剖析现代工业控制系统：从理论基础到前沿应用 书籍信息： 本书聚焦于当前工业自动化领域的核心技术——现代工业控制系统（ICS），旨在为读者构建一个从基础理论到复杂工程实践的全面认知框架。全书结构严谨，内容详实，是理解和掌握工业控制系统设计的必备参考资料。 目标读者群： 本书特别适合自动化、电气工程、计算机科学等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及正在从事或计划进入工业自动化、智能制造、过程控制领域的技术工程师和项目管理人员。 --- 第一部分：工业控制系统的基石与演进（奠定理论根基） 本部分深入探讨了工业控制系统的历史脉络、基本概念及其支撑技术，为后续的系统设计与应用打下坚实的基础。 第一章：工业控制系统的基本架构与发展历程 本章首先界定了工业控制系统的范畴、目标和重要性，明确区分了DCS（集散控制系统）、PLC（可编程逻辑控制器）和SCADA（数据采集与监视控制系统）的核心区别与适用场景。我们将追溯控制系统的发展历程，从早期的继电器控制、模拟控制，到当前的数字化、网络化、智能化集成系统，重点分析每一次技术飞跃背后的驱动力（如微处理器技术、通信协议的成熟）。 第二章：控制理论的工程化重述 尽管本书侧重应用，但对经典控制理论的工程化理解不可或缺。本章不进行冗余的纯数学推导，而是聚焦于控制理论在工业现场的实际意义。内容涵盖： 时域与频域分析的实际意义： 解释如何利用波特图、奈奎斯特图快速判断系统稳定性、响应速度和抗干扰能力。 经典PID控制器的深度剖析： 详细讲解P、I、D各项参数对被控对象（如温度、压力、流量）的实际影响，重点探讨参数整定（Ziegler-Nichols法、基于模型的整定）在实际设备上的操作技巧与限制。 现代控制理论的初步引入： 简要介绍状态空间描述法在复杂多变量系统控制中的优势，为后续的先进控制打下概念基础。 第三章：关键硬件组件的选型与原理 工业控制系统的可靠性直接取决于硬件。本章对核心硬件进行详尽的技术规格解读： 传感器与执行器： 详细分类介绍各类工业传感器（电涡流、超声波、视觉传感器等）的工作原理、精度等级、量程选择，以及执行器（调节阀、变频器、伺服电机）的选型标准和动态特性。 PLC的内部结构与编程规范： 剖析主流PLC的CPU、I/O模块、通信接口的硬件架构。重点讲解梯形图、指令表、结构化文本（ST）等编程语言的应用场景，以及如何编写高可靠性、易于维护的控制逻辑。 HMI/SCADA工作站的配置： 讨论操作界面设计的人机工程学原则，以及数据缓冲、报警管理、趋势分析等核心功能的实现。 --- 第二部分：系统集成与通信网络（连接的艺术） 现代控制系统的核心在于集成与信息的高效流动。本部分专注于工业网络协议栈和系统集成技术。 第四章：工业通信网络技术 本章是理解当代工厂互联的关键。我们将系统地介绍不同层次的工业通信标准： 现场总线技术（Fieldbus）： 深入剖析Profibus DP/PA、Foundation Fieldbus、CANopen等现场总线在设备层面的数据交换机制、实时性保证和故障诊断方法。 工业以太网： 详述EtherNet/IP、Profinet IO、Modbus TCP在区域和控制层面的应用。重点对比其在确定性（Determinism）方面的差异与实现方式。 网络安全基础： 结合工业4.0背景，探讨ICS网络面临的安全威胁，介绍VLAN划分、访问控制列表（ACL）在OT网络中的基础部署策略。 第五章：数据采集、监视与中控管理 本章关注SCADA系统在大型、分布式控制环境中的部署与优化： 多级系统协同： 阐述如何实现PLC/RTU与上层SCADA服务器之间的数据采集策略（轮询、事件驱动、数据压缩），以及冗余与容错机制的配置。 历史数据库（Historian）管理： 讲解工业时间序列数据的存储优化技术（如压缩算法），以及如何高效地进行数据检索和长期归档。 报警管理与事件序列记录（SOE）： 探讨符合IEC 62682标准的报警设计原则，如何避免“报警泛滥”，并确保关键事件的准确时间戳记录。 --- 第三部分：先进控制与系统优化（迈向智能制造） 本部分面向高阶应用，介绍超越传统PID的先进控制策略和系统诊断技术。 第六章：多变量与优化控制技术 面对复杂耦合的工业过程，单回路控制往往力不从心。本章重点介绍： 模型预测控制（MPC）： 详细解释MPC的基本原理，包括系统辨识、约束处理、滚动优化（Receding Horizon Control）在化工、冶金等行业的实际案例分析，展示其在应对非线性、大延迟系统时的优越性。 先进的解耦与前馈控制： 针对具有强耦合特性的过程（如套式反应器），介绍动态矩阵控制（DMC）或其他解耦方法的工程实现。 第七章：过程状态监测与故障诊断 提高系统的可用性和预测性维护是现代工业追求的目标。 基于模型的故障检测： 介绍残差生成技术，如何利用系统模型偏差来识别传感器漂移、执行器卡涩或仪表失效。 基于数据的状态评估： 探讨应用简单的统计过程控制（SPC）图表来监控过程的长期稳定性。介绍如何使用傅里叶分析等工具对振动、温度等信号进行频谱分析，以诊断旋转机械的早期故障。 第八章：系统集成与生命周期管理 最终，本书将视角提升到整个系统的生命周期管理层面。 仿真与离线测试： 强调在系统投入运行前，利用仿真软件（如MATLAB/Simulink、专业过程模拟器）对控制策略进行HIL（Hardware-in-the-Loop）测试的重要性。 文档与标准： 讲解符合ISA S88（批处理控制）和ISA S95（企业与控制系统集成）标准的系统架构设计，确保工程文档的完整性和可追溯性。 --- 结语： 本书以工程实践为导向，力求在技术深度与应用广度之间取得平衡。通过系统学习，读者将能够独立承担复杂工业控制系统的方案设计、实施、调试与维护工作，为推动工业自动化和智能制造的进程储备核心竞争力。

评分☆☆☆☆☆

当年考研多亏了这本参考书，让我学会了对付考试，张丽芬是北理的老师，操作系统学会这个，基本上就差不多了。 不知道现在改得多不。。

评分☆☆☆☆☆

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真正让我感到“物超所值”的，是它对**“考点关联性”的挖掘**。很多章节看似是独立的知识点，但在这本书里，作者却巧妙地用细小的标注或脚注，将它们串联了起来。比如，在讲编译原理的某个环节时，它会提醒读者回顾一下离散数学中关于逻辑推理的章节，并指出这里的应用场景。这种**跨学科、跨章节的知识网络构建**，极大地拓宽了我的宏观视野。以往我总是“头痛医头，脚痛医脚”，学完一个模块就觉得跟其他知识点脱钩了。但这本书让我看到了计算机科学体系的内在逻辑链条，这对于我们研究生阶段需要进行系统性研究的背景来说，简直是至关重要。它不仅仅是教我如何通过考试，更是为我未来的学术生涯打下了坚实的“底层架构”。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏的是它在**解析深度**上的处理。很多辅导书的解析部分，无非就是给出标准答案，顶多再补充一两句解题思路，看完等于没看。但这本书的厉害之处在于，它不仅仅告诉你“怎么做对”，更是在深入剖析“为什么其他做法会错”。比如在算法设计题那里，它会并列展示几种不同的实现路径，然后用非常精炼的语言分析每种路径的时间复杂度和空间效率，甚至会提到某些“看似合理但实则有漏洞”的边界条件处理。这种**“反面教材式”的教学**，对我这种喜欢刨根问底的读者来说，简直是醍醐灌顶。它迫使我从“记住公式”的层面，提升到“理解原理”的层面，这才是真正能内化成自己能力的知识吸收方式，而不是仅仅为了应付考试临时抱佛脚的伎俩。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得很有**冲击力**，那种深邃的蓝色调和醒目的白色字体，瞬间就能抓住我的眼球。我拿起它，首先感受到的是一种沉甸甸的“知识重量”，这可不是那种轻飘飘的应试小册子能比拟的。装帧的质感也相当不错，那种略带磨砂的触感，让人觉得这绝对是一份值得信赖的备考资料。我翻开目录，初步的印象是**结构严谨，脉络清晰**。它显然不是简单地将历年真题堆砌在一起，而是花了很多心思去构建一个知识的“地图”。尤其是看到对“离散数学”和“数据结构”这两块核心基础的划分，那种细致入微的程度，让我立刻意识到，作者绝对是深谙这门考试的“套路”和“陷阱”的。它似乎在用一种无声的语言告诉我：别担心，我们已经把你需要攻克的山头都给你标出来了。这种对整体知识体系的把握，远超出了我之前接触过的任何辅导材料，让人在备考初期就能建立起强大的信心。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的篇幅着实不小，初次翻阅时确实有点“望而生畏”。但随着我深入阅读了其中的几个重点章节后，我意识到，这种厚重感恰恰是**“全面性”和“深度性”**的体现，是任何“速成”读物无法比拟的。它几乎没有留下任何可能成为考试盲区的角落，对于那些晦涩难懂、历来是丢分重灾区的知识点，作者都给予了格外的关注和细致的拆解，甚至用**对比图表和流程图**的形式，将原本抽象的概念具象化。这种对细节的执着和对考生需求的深刻理解，使得这本书更像是一份**“定制化的终极备考手册”**，而不是一本泛泛而谈的参考书。它不是让你“勉强及格”，而是帮你建立起碾压同辈的知识壁垒。

评分☆☆☆☆☆

这本书的**语言风格**非常特别，它不像教科书那样板着脸孔，也不像某些市场上的畅销书那样过度煽情，而是一种**“老教授的谆谆教诲”夹杂着“资深考官的犀利点评”**的混合体。有时候，你会读到一段关于内存管理机制的描述，文字极其专业、准确，让你感受到作者深厚的理论功底；紧接着，下一段可能就会用一个非常生活化的比喻来解释一个复杂的概念，让你会心一笑，并且这个概念就此扎根脑海，再也忘不掉。这种**收放自如的表达张力**，极大地缓解了阅读过程中的枯燥感。我发现自己不再是被迫去“学习”，而更像是在与一位经验丰富的前辈进行**“高强度的思维对话”**，每一次翻页，都感觉自己的思考维度被向上拉升了一截。

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