计算机控制及仿真 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:214

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出版时间:2009-8

价格:26.00元

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isbn号码:9787118064537

丛书系列:

图书标签:

• 计算机控制
• 仿真技术
• MATLAB
• Simulink
• 自动控制
• 系统建模
• 控制算法
• 过程控制
• 电气控制
• 工业自动化

好的，这是一份关于《计算机控制及仿真》之外的其他主题图书的详细简介，旨在提供丰富的阅读内容，同时避免提及您原有的图书信息： --- 智能制造中的边缘计算与物联网应用：面向工业4.0的实践指南 图书概述 在当前全球制造业向数字化、智能化转型的浪潮中，工业4.0的概念已不再是遥远的愿景，而是迫在眉睫的实践需求。本书深入探讨了边缘计算（Edge Computing）和物联网（IoT）技术如何在复杂的现代工业环境中实现无缝集成与高效运作。本书旨在为工程师、系统架构师、技术管理者以及相关专业学生提供一个全面、深入且极具操作性的指导手册，阐述如何设计、部署和维护下一代智能制造系统。 本书的独特之处在于，它不仅停留在理论概念的阐述，更聚焦于实际工程问题的解决，结合最新的行业标准和前沿研究成果，构建起连接物理世界（OT）与信息世界（IT）的坚固桥梁。 第一部分：工业物联网的基石与挑战 本部分将为读者建立起理解现代工业数据生态系统的基础框架。 第一章：工业4.0的驱动力与技术栈重构 本章首先分析了驱动全球制造业变革的核心动力，包括柔性化生产的需求、供应链的韧性挑战以及对实时决策能力的要求。随后，详细梳理了支撑工业4.0的技术栈，重点阐述了从云端架构向边缘侧迁移的必然性。本章区分了传统自动化系统（如SCADA/DCS）与现代IIoT（工业物联网）架构的根本差异，强调了数据采集、传输与处理的范式转变。 第二章：边缘计算在工业环境中的定位与优势 边缘计算不再是简单的“靠近设备端”的计算，而是一个复杂的、多层级的架构。本章深入剖析了边缘计算在严苛工业环境下的独特要求，例如低延迟、高可靠性、电磁兼容性以及物理防护等级。我们将详细讨论边缘计算如何解决云中心架构在高频、关键性控制任务中的固有延迟瓶颈，并阐述其在数据预处理、本地自治运行和带宽优化方面的显著优势。内容涵盖了从微控制器（MCU）到工业网关（Edge Gateway）的层次划分。 第三章：工业通信协议的演进与互操作性难题 工业现场的数据孤岛问题依然严峻。本章系统性地比较了传统现场总线技术（如PROFIBUS, Foundation Fieldbus）与现代基于IP的工业通信协议（如EtherCAT, TSN, OPC UA, MQTT）。重点讲解了TSN（时间敏感网络）如何为确定性通信提供基础保障，以及OPC UA如何充当跨平台数据语义互操作性的关键中介。解决不同协议间的“翻译”和数据语义对齐是实现真正智能化的前提。 第二部分：边缘计算的架构设计与部署策略 本部分聚焦于如何将理论架构转化为可执行的工程方案。 第四章：边缘计算平台的硬件选型与系统集成 成功的边缘部署始于正确的硬件选择。本章细致分析了不同等级的工业边缘服务器、嵌入式系统以及智能传感器的选型标准，包括对能耗、计算密度（CPU/GPU/FPGA）、内存带宽和I/O接口的需求。此外，本书还提供了多供应商异构硬件平台的集成策略，包括如何利用容器化技术（如Docker/Kubernetes的轻量级版本K3s）来实现跨平台应用的一致性部署和生命周期管理。 第五章：数据生命周期管理：从采集到智能分析 在边缘侧，数据的处理逻辑是分散的。本章详细阐述了数据在边缘、近边和远边云端之间的流动和分层处理策略。讨论内容包括：边缘侧的数据清洗、标准化和特征提取；如何利用流式处理技术（如Apache Flink或轻量级消息队列）实现实时告警；以及数据安全与隐私保护（如差分隐私和联邦学习在边缘侧的初步应用）。 第六章：构建低延迟的实时控制回路 对于需要毫秒级响应的应用（如高精度运动控制、在线质量检测），边缘侧的实时性至关重要。本章深入探讨了如何利用实时操作系统（RTOS）或带有实时补丁的Linux内核来确保确定性执行。此外，还将介绍如何将轻量级机器学习模型（TinyML）部署到资源受限的边缘设备上，实现快速的、闭环的预测性维护和过程优化，而不是仅仅依赖于云端的反馈。 第三部分：应用场景、安全与未来趋势 本部分将理论与实践相结合，展望工业物联网的未来发展方向。 第七章：关键工业场景中的边缘赋能 本章通过多个具体案例，展示边缘计算和物联网的实际价值。案例包括： 1. 预测性维护（PdM）： 现场振动、温度数据的实时频谱分析与异常点检测。 2. 数字化孪生（Digital Twin）： 边缘侧的物理模型实时同步与仿真验证。 3. 自主移动机器人（AMR）的协同导航： 低延迟的本地路径规划与集群管理。 4. 能耗优化： 基于生产负荷的实时能源调度。 第八章：工业网络安全纵深防御体系 工业系统对安全性的要求远高于传统IT环境。本章系统性地构建了一个覆盖OT/IT交界处的纵深防御模型。内容涵盖了从物理安全到网络隔离（如使用工业级防火墙和DMZ设计）、设备身份认证（基于PKI或零信任模型）、以及应用层的安全加固。特别强调了对老旧的、无法打补丁的OT设备的保护策略。 第九章：迈向认知工厂：边缘智能的未来方向 本章展望了边缘计算和物联网的下一代发展趋势。讨论包括：认知计算在边缘侧如何辅助人类操作员进行复杂决策；基于5G/6G的超可靠低延迟通信（URLLC）如何进一步解放边缘部署的物理限制；以及可持续制造对数据透明度和效率的更高要求。本书以对未来智能工厂形态的深刻洞察结束，激励读者持续探索技术前沿。 适合读者 工业自动化和控制系统的工程师 负责OT/IT融合项目的高级技术人员 智能制造、机器人、机电一体化专业的本科及研究生 寻求将物联网技术应用于生产线优化的工厂管理者和顾问 ---

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这本《计算机控制及仿真》简直是我近期阅读体验中的一股清流。说实话，起初我被这个名字吸引，是抱着一种“能学到点真东西”的心态去翻的，毕竟“计算机控制”这四个字本身就带着一种严谨和技术感。打开之后，我发现它并没有像很多技术书籍那样，一上来就抛出大量晦涩的公式和理论，而是通过一些生动形象的案例，将复杂的概念拆解得易于理解。例如，书中在介绍PID控制器时，并没有直接给出数学模型，而是先从一个简单的恒温器工作原理讲起，然后逐步引入比例、积分、微分的概念，以及它们各自对系统稳定性和响应速度的影响。这种“由浅入深”的处理方式，让我这个非专业背景的读者也能逐渐抓住问题的核心。更令人惊喜的是，书中在仿真部分也做得非常出色。它不仅仅是提供了代码示例，更重要的是教会了我如何思考“仿真”这个过程。如何建立一个准确的模型，如何选择合适的仿真工具，以及最重要的，如何解读仿真结果并将其应用到实际的控制系统中。书中关于不同仿真软件的优劣分析，以及它们在不同场景下的适用性，更是为我节省了大量摸索的时间。我个人认为，这本书最大的价值在于，它提供了一种解决实际问题的思路和方法，而不仅仅是知识的堆砌。

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我一直认为，学习任何一门技术，最重要的是能够理解其“为什么”以及“如何”。《计算机控制及仿真》这本书，恰恰满足了我的这一需求。它以一种非常讲究逻辑和条理的方式，将“计算机控制”这个庞大的主题娓娓道来。书中在介绍基础概念时，并没有回避数学的严谨性，但同时又用大量易于理解的图示和类比，帮助我这个不是数学专业出身的读者也能轻松掌握。我特别欣赏书中在讲解“离散化”和“数字滤波”这两个关键环节时的处理方式，它们对于理解数字控制系统的运行机制至关重要。而且，书中对“仿真”部分的论述，更是让我耳目一新。作者清晰地阐述了仿真在控制系统开发全过程中的作用，从概念验证到参数优化，再到故障诊断，几乎无所不包。我从书中学会了如何构建不同类型的仿真模型，如何设置仿真参数，以及如何通过仿真结果来评估控制系统的性能。更重要的是，书中引导我去思考，如何在仿真和实际系统之间建立有效的联系，避免“仿真模型完美，实际系统糟糕”的尴尬局面。这本书的价值，在于它提供了一种系统性的解决问题的框架。

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以我多年来在工程实践中的经验来看，《计算机控制及仿真》这本书提供了一种非常独特的视角来审视“控制”这个学科。它没有局限于传统的控制理论，而是将计算机技术强大的计算能力和灵活性融入其中，展现了现代控制系统设计的可能性。书中在讲解各种控制策略时，特别强调了“实时性”和“适应性”这两个关键要素，这在很多经典控制教材中是很难找到如此鲜明侧重的。我注意到，作者在论述过程中，经常会引用一些前沿的研究成果和实际工程案例，这使得整本书的内容既有理论深度，又不失前沿性。比如，在介绍模糊控制和神经网络控制时，作者并没有停留在概念层面，而是深入剖析了它们如何克服传统PID控制的局限性，以及在非线性、时变系统中的优势。而仿真部分，更是这本书的点睛之笔。它不是简单地提供一些仿真结果，而是引导读者思考“仿真”背后的逻辑和方法论，如何构建一个能够准确反映真实系统行为的仿真模型，以及如何通过仿真数据来指导实际系统的设计和调试。这种“理论指导实践，实践验证理论”的闭环思维，正是现代工程技术所需要的。

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坦白说，我对于《计算机控制及仿真》这本书的评价，可以用“意料之外，情理之中”来形容。起初，我只是被它的书名吸引，以为会是一本偏向理论研究的著作。然而，在阅读过程中，我惊喜地发现，它将理论的深度和实践的广度完美地结合在了一起。书中在讲解“计算机控制”的各个方面时，不仅仅是罗列了大量的公式和算法，更重要的是，它深入浅出地解释了这些技术背后的原理和应用场景。我尤其喜欢书中关于“数字信号处理”和“采样定理”的章节，作者用非常清晰的语言解释了这些基本概念，为后续更复杂的控制算法打下了坚实的基础。而“仿真”部分，更是这本书的一大亮点。作者并没有将仿真简单地作为一种技术工具来介绍，而是将其视为连接理论与实践的重要桥梁。书中详细地介绍了如何构建不同的仿真环境，如何进行仿真参数的设置和优化，以及如何从仿真结果中提取有价值的信息。这些内容，对于我这种希望将所学知识应用于实际工程项目的人来说，无疑是宝贵的财富。总而言之，这是一本能够真正帮助读者理解和掌握计算机控制技术的书籍。

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我不得不说，《计算机控制及仿真》这本书在内容深度和广度上都给我留下了深刻的印象。作者在处理“计算机控制”这个核心主题时，展现了相当扎实的功底，但同时又避免了枯燥的技术术语堆砌。书中的章节安排逻辑性很强，从基础的数字信号处理原理，到各种先进的控制算法，再到仿真技术的应用，环环相扣，层层递进。我尤其喜欢其中关于“状态空间法”的讲解，作者用非常直观的方式，将抽象的数学模型转化为易于理解的系统行为。而且，书中不仅介绍了理论，还通过大量的实际应用案例，比如工业过程控制、机器人运动规划等，让我看到了这些理论在现实世界中的强大生命力。最令我赞叹的是，书中对于“仿真”环节的重视程度。它不仅仅是将仿真作为一个辅助工具，而是将其提升到了理论与实践的桥梁的高度。作者详细阐述了如何通过仿真来验证控制算法的有效性，如何优化控制参数，以及如何预测和规避潜在的系统风险。这种严谨的科学态度，以及对细节的关注，让我觉得这本书是经过了长时间打磨和实践检验的。读完之后，感觉自己对于“如何让计算机真正‘理解’并‘控制’一个物理系统”有了更清晰、更系统化的认识。

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