自动化科学与技术概论PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 一些专业术语 1

1.2 自动化科学技术的知识结构与学科组成 2

1.2.1 自动化科学技术的知识结构 2

1.2.2 自动化科学技术的学科组成 3

1.3 自动化科学技术与其他学科的关系 3

1.4 自动化科学技术的起源与发展历史 4

1.4.1 自动化科学技术的起源 4

1.4.2 自动化科学技术的发展历史 6

1.5 自动化科学技术在人类发展史中的位置 9

1.6 自动化科学技术的研究意义 14

1.7 自动化科学技术的研究内容 15

习题 18

第2章 控制理论 19

2.1 概述 19

2.1.1 控制理论的定义 19

2.1.2 控制理论的发展简史 19

2.1.3 控制理论的分类 20

2.2 线性系统及其控制理论 21

2.2.1 线性系统 21

2.2.2 线性系统理论 21

2.3 非线性系统及其控制理论 29

2.3.1 非线性系统 29

2.3.2 非线性系统理论 30

2.4 分布参数系统及其控制理论 38

2.4.1 分布参数系统 38

2.4.2 分布参数系统理论 38

2.5 离散事件动态系统及其控制理论 40

2.5.1 离散事件动态系统 40

2.5.2 离散事件动态系统理论 41

2.6 复杂系统及其控制理论 43

2.6.1 复杂系统 43

2.6.2 复杂系统理论 44

2.7 几种典型的控制方法 44

2.7.1 鲁棒控制 44

2.7.2 自适应控制 47

2.7.3 容错控制 49

2.8 无模型系统及其控制理论 52

2.8.1 无模型系统 52

2.8.2 无模型系统理论（智能控制） 53

习题 70

第3章 控制工程 71

3.1 概述 71

3.2 传感器 71

3.2.1 传感器的分类与工作原理 72

3.2.2 传感器的特性与应用 74

3.3 检测技术 75

3.3.1 测量仪表 76

3.3.2 测量方法 76

3.4 传感器信息融合技术 77

3.4.1 信息融合技术的工作原理与作用 78

3.4.2 信息融合方式 78

3.4.3 信息融合方法 79

3.4.4 传感器信息融合的应用 84

3.5 系统建模与系统CAD 86

3.5.1 系统建模 87

3.5.2 系统CAD 87

3.6 系统仿真 88

3.6.1 系统仿真的定义与分类 88

3.6.2 数字仿真 89

3.6.3 物理仿真 90

3.6.4 仿真软件 92

3.6.5 系统仿真的应用 94

3.7 递阶分布控制 94

3.7.1 递阶分布控制的原理结构与作用 95

3.7.2 递阶分布控制系统 95

3.8 现场总线控制 96

3.8.1 常用的现场总线、工业以太网与实时以太网 96

3.8.2 现场总线控制系统的体系结构 98

3.8.3 现场总线通信系统与现场总线设备 100

3.8.4 现场总线控制系统的组态 101

3.9 先进制造技术 104

3.9.1 柔性制造系统 104

3.9.2 敏捷制造系统 105

3.9.3 计算机集成制造系统 107

习题 108

第4章 系统工程 110

4.1 系统概述 110

4.1.1 系统的定义 110

4.1.2 系统的特性 111

4.1.3 系统的分类 111

4.2 系统工程概述 113

4.2.1 系统工程的定义与特点 113

4.2.2 系统工程的研究对象与研究内容 114

4.2.3 系统工程的产生与发展 115

4.3 系统工程的理论基础 115

4.4 系统工程方法论 118

4.4.1 方法与方法论的定义 118

4.4.2 三维结构论 118

4.4.3 调查学习模式论 120

4.4.4 综合集成论 120

4.5 系统工程的常用技术 122

4.5.1 系统分析技术 122

4.5.2 系统预测技术 123

4.5.3 系统评价技术 125

4.5.4 系统决策技术 126

4.6 系统工程的研究与应用 127

习题 128

第5章 模式识别 129

5.1 概述 129

5.1.1 模式识别的定义 129

5.1.2 模式识别的工作流程 130

5.1.3 模式识别的基础理论 130

5.1.4 模式识别的基本方法 132

5.1.5 模式识别的发展简史 133

5.2 计算机视觉（机器视觉） 133

5.2.1 计算机视觉的定义与工作流程 134

5.2.2 计算机视觉的基本构成 134

5.2.3 图像预处理 142

5.2.4 图像分割 153

5.2.5 图像识别 159

5.2.6 图像理解 166

5.2.7 文本识别 171

5.3 机器听觉与机器喉 172

5.3.1 相关的基础知识 172

5.3.2 机器听觉 175

5.3.3 机器喉 176

5.4 模式识别的应用 178

习题 178

第6章 人工智能 179

6.1 概述 179

6.1.1 人工智能的定义 179

6.1.2 人工智能的发展简史 180

6.1.3 人工智能的三大研究学派 181

6.1.4 人工智能的研究目标与研究内容 182

6.1.5 人工智能的应用 184

6.2 知识表示方法 184

6.2.1 状态空间表示法 184

6.2.2 谓词逻辑表示法 186

6.2.3 语义网络表示法 188

6.2.4 框架表示法 190

6.2.5 本体技术表示法 191

6.2.6 过程表示法 193

6.3 经典推理技术 194

6.3.1 图搜索策略 194

6.3.2 消解原理技术 198

6.3.3 产生式系统技术 200

6.3.4 规则演绎系统技术 201

6.4 非经典推理技术 203

6.4.1 非单调推理技术 204

6.4.2 不确定性推理技术 205

6.5 智能计算与智能控制 217

6.5.1 智能计算 217

6.5.2 智能控制 217

6.6 分布人工智能 217

6.6.1 概述 217

6.6.2 多Agent系统的基础知识 219

6.6.3 相互作用与通信 222

6.6.4 合作的基本原理和方法 222

习题 227

第7章 机器人学 228

7.1 概述 228

7.1.1 机器人的定义与特点 228

7.1.2 机器人的起源与发展简史 230

7.1.3 机器人的构成与分类 231

7.1.4 机器人学的研究内容 233

7.2 机器人学和自动化科学技术的关系 234

7.3 FIRA系列微型机器人足球比赛 236

7.3.1 FIRA系列微型足球机器人 236

7.3.2 比赛系统的体系结构与工作流程 237

7.4 RoboCup中型组机器人足球比赛 239

7.4.1 RoboCup中型组足球机器人 240

7.4.2 比赛系统的体系结构与工作流程 241

7.5 RoboCup标准平台组机器人足球比赛 242

7.5.1 NAO类人足球机器人 243

7.5.2 比赛系统的体系结构与工作流程 245

习题 247

附录 248

参考文献 256