具体描述
《可编程控制器原理及应用》以三菱FX2N系列PLC为例，依据“项目式教学模式”，介绍可编程控制器的基本工作原理、基本指令，并在此基础上，以实际应用为例，着重介绍PLC的编程应用技术。《可编程控制器原理及应用》主要分为9大知识模块，具体包括电动机正反转控制、交通信号灯控制、天塔之光、机械手控制、可编程控制器与人机界面、PLC在z3040摇臂钻床控制中的应用、PLC在恒压供水系统中的应用、PLC与计算机的通信和PLC控制系统设计等内容。《可编程控制器原理及应用》叙述通俗易懂，所选实例涉及面广、具有代表性，是通过实践学习可编程控制器应用开发的好帮手。《可编程控制器原理及应用》可作为高职高专院校电子信息类专业的教材，还可作为开发及应用PLC的工程技术人员的参考书。《可编程控制器原理及应用》配有电子教案，需要者可登录出版社网站，免费下载。
《现代控制系统设计与实践》 本书深入探讨了现代控制系统的理论基础、设计方法与实际应用，旨在为读者构建一套系统、完整的控制工程知识体系。内容涵盖了从基础的系统建模、分析到先进的控制器设计策略，并着重于如何在实际工程中将理论付诸实践，解决复杂工程问题。 第一部分：系统建模与分析 本部分将带领读者理解和掌握构建控制系统模型的核心技术。 数学建模基础： 从物理系统的数学描述入手，介绍如何根据系统的物理原理，运用微分方程、传递函数、状态空间等多种数学工具建立系统的模型。涵盖线性系统、非线性系统、时变系统等不同特性的系统建模方法。重点讲解如何根据实际测量数据进行辨识，构建经验模型。 时域与频域分析： 深入分析系统的动态性能，包括瞬态响应（如超调量、调节时间、峰值时间）和稳态性能（如稳态误差）。学习如何利用根轨迹、奈奎斯特图、伯德图等工具对系统的稳定性、稳定裕度进行评估。理解频率响应特性在分析和设计中的重要作用。 系统稳定性理论： 详细阐述了线性系统的稳定性判据，如劳斯判据、赫尔维茨判据，以及非线性系统中的李雅普诺夫稳定性理论。通过丰富的实例，帮助读者理解稳定性的概念及其对系统性能的影响。 第二部分：经典与现代控制器设计 本部分聚焦于各种主流的控制器设计方法，并结合实际应用场景进行讲解。 PID 控制器优化： 深入剖析比例（P）、积分（I）、微分（D）控制的作用机理，以及如何根据系统特性选择合适的PID参数整定方法，如Ziegler-Nichols法、临界比例法、手动整定法以及基于模型优化的自动整定方法。探讨了PID控制器的改进，如串级PID、模糊PID、自适应PID等，以应对更复杂的控制对象。 滞后、超前和滞后-超前校正： 讲解如何通过引入补偿网络来改善系统的频率响应特性，从而提高系统的稳定性、减小稳态误差或改善瞬态响应。通过具体电路设计和传递函数分析，展示校正环节的作用。 状态反馈与状态观测器设计： 介绍基于状态空间方法的控制器设计，包括极点配置技术，如何通过选择状态反馈增益矩阵使闭环系统达到期望的动态性能。讲解状态观测器的原理和设计，以及如何利用观测器估计不可测量状态变量，实现状态反馈控制。 最优控制理论： 引入现代控制理论中的最优控制概念，如LQR（线性二次调节器）设计，旨在找到使性能指标（如能量消耗、控制误差）最小化的控制律。介绍动态规划和庞特里亚金最小原理等理论基础。 鲁棒控制与自适应控制： 探讨如何设计能够在系统参数不确定或外部干扰下仍能保持良好性能的鲁棒控制器。介绍自适应控制的原理，即控制器参数能够根据被控对象的动态变化进行实时调整，以适应不同工况。 第三部分：实际应用与工程实践 本部分将理论知识与实际工程应用相结合，提供具体的解决方案和实践指导。 数字控制系统： 介绍采样定理、脉冲采样系统、数字控制器设计方法（如零极点匹配法、双线性变换法）。讲解数字控制系统中常见的挑战，如量化误差、死区等，以及应对策略。 伺服系统与运动控制： 详细介绍伺服系统的构成、工作原理和控制策略，包括位置控制、速度控制和力矩控制。针对常见的工业应用，如机器人、数控机床、自动化生产线等，提供具体的控制方案设计和优化方法。 过程控制与自动化： 探讨在化工、电力、制造业等领域的典型过程控制问题，如温度控制、压力控制、流量控制等。介绍先进过程控制（APC）技术，如模型预测控制（MPC）在复杂多变量系统中的应用。 系统仿真与测试： 强调仿真在控制系统开发中的重要性。介绍各种仿真软件（如MATLAB/Simulink）的使用技巧，以及如何通过仿真验证控制器的性能。讲解实际系统测试的方法和注意事项，包括硬件在环（HIL）测试。 故障诊断与容错控制： 介绍如何设计能够检测和识别系统故障的诊断系统，并在此基础上实现容错控制，使系统在部分组件失效时仍能继续运行或安全停机。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每个章节都以清晰的理论阐述为基础，并通过丰富的工程实例和仿真分析来加深理解，帮助读者将抽象的理论转化为解决实际问题的能力。 系统性与全面性： 涵盖了从基础到高级的控制理论和应用技术，为读者构建一个完整的知识框架。 前沿技术介绍： 引入了如模型预测控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等先进控制技术，为读者了解和应用最新研究成果提供指引。 注重工程细节： 除了理论推导，还着重讲解了控制器在实际应用中的具体实现、调试和优化方法，强调工程落地。 通过学习本书，读者将能够深入理解现代控制系统的设计原理，掌握各种控制器设计方法，并具备将理论知识应用于实际工程问题的能力，从而在自动化、机器人、航空航天、精密制造等多个领域胜任相关工作。
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