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第1章 绪论 1

1.1物联网的基础知识 1

1.1.1物联网的定义 1

1.1.2物联网的体系框架 3

1.1.3物联网的关键技术和难点 5

1.1.4物联网的应用领域 6

1.2物联网的建模探究 10

1.2.1物联网的基本原理 10

1.2.2物联网应用的科学问题 10

1.2.3物联网的建模 11

1.3物联网的控制理论基础 12

1.3.1控制理论的基本思想 12

1.3.2“三论”与物联网 14

1.3.3物联网与自动控制 15

本章习题 16

参考文献 16

第2章 现场总线技术 17

2.1现场总线基本概述 17

2.1.1现场总线的产生 17

2.1.2现场总线及其控制系统 17

2.1.3现场总线的特点 20

2.1.4现场总线技术的标准化 22

2.2几种典型的现场总线 23

2.2.1 RS422 23

2.2.2 RS485 24

2.2.3 CAN 24

2.2.4 Ethernet/IP 25

2.2.5 ControlNet 26

2.2.6 LonWorks 27

2.2.7 EIB 28

2.2.8 InterBus 29

2.2.9 PROFIBUS 30

2.2.10 PROFINET 31

2.2.11 FF 35

2.2.12 P-NET 36

2.2.13 CC-Link 39

2.2.14 DeviceNet 41

2.3控制器局域网（CAN）总线技术 41

2.3.1 CAN通信方式 41

2.3.2 CAN性能特点 42

2.3.3 CAN技术规范 43

2.3.4 CAN总线接口电路设计 52

2.4现场总线控制系统设计 55

2.4.1前期准备工作 55

2.4.2系统设计与调试 57

2.5温室监测CAN总线控制系统 58

2.5.1系统总体设计 58

2.5.2监测节点设计 59

2.5.3通信系统硬件设计 60

2.5.4通信系统软件设计 60

本章习题 62

参考文献 63

第3章 控制理论与方法 64

3.1控制系统的数学模型 64

3.1.1反馈原理 64

3.1.2自动控制系统的分类 65

3.1.3拉普拉斯变换 67

3.1.4系统的传递函数及结构图 68

3.1.5系统的方框图 71

3.1.6系统模型与信号流图 76

3.1.7反馈扰动补偿方法 79

3.2线性系统的时域及频域分析法 79

3.2.1系统的时域分析法 80

3.2.2频率特性的基本概念 83

3.2.3频率特性的几何表示 86

3.2.4奈奎斯特稳定判据及其应用 87

3.3 PID控制方法 93

3.3.1 PID控制的基本概念 93

3.3.2比例控制 94

3.3.3积分控制 96

3.3.4比例积分控制 97

3.3.5微分控制 97

3.3.6比例积分微分控制 98

3.4智能控制方法 99

3.4.1智能控制的基本概念 99

3.4.2模糊控制系统 100

3.4.3人工神经网络控制系统 102

3.4.4专家控制系统 106

本章习题 107

参考文献 110

第4章 PID控制的实现技术 111

4.1 PID控制原理回顾 111

4.2连续系统的模拟PID控制仿真 112

4.3连续系统的数字PID控制仿真 113

4.4离散系统的数字PID控制仿真 114

4.5增量式PID控制算法及仿真 115

4.6积分分离PID控制算法及仿真 116

4.7不完全微分PID控制算法及仿真 118

4.8微分先行PID控制算法及仿真 120

4.9 PID控制器的设计 122

4.9.1系统辨识 122

4.9.2 PID控制器参数的计算 125

4.10 WINPC32 PID控制模块简介 125

4.10.1控制模块的结构 125

4.10.2控制模块的功能 126

本章习题 127

参考文献 128

第5章 网络控制系统及其仿真 129

5.1网络控制系统 129

5.1.1网络控制系统的概念 129

5.1.2网络控制系统的组成与结构 129

5.1.3网络控制系统的特点 131

5.1.4网络控制系统的基本问题 131

5.2基于TrueTime的网络控制系统仿真平台 133

5.2.1 TrueTime工具箱的结构及功能模块 133

5.2.2 TrueTime工具箱的安装与使用 138

5.3无线网络控制系统的分析与设计实例 139

5.3.1无线网络控制系统的结构 139

5.3.2无线网络控制系统中存在的问题 139

5.3.3无线网络控制系统的仿真实例 139

5.4 NS2网络模拟器 148

5.4.1 NS2概述 148

5.4.2 Tel和OTcl语言 148

5.4.3 NS2的功能模块 149

5.4.4 NS2的仿真过程 150

本章习题 150

参考文献 151

第6章 智能家居 152

6.1智能家居概述 152

6.1.1智能家居的概念 152

6.1.2智能家居的发展现状 153

6.1.3智能家居的发展特点和方向 158

6.2智能家居的功能与结构 159

6.2.1智能家居的功能 159

6.2.2智能家居的体系结构 160

6.2.3智能家居系统平台的特点 164

6.3智能家居的关键技术 165

6.3.1家庭网络内部组网技术 165

6.3.2家庭网络中间件技术 165

6.3.3智能家居远程控制技术 167

6.4 LookeyHome智能家居平台 176

6.4.1平台框架 176

6.4.2 Agent中间件 178

6.5基于网络的智能家居控制 184

6.5.1网络控制论系统 184

6.5.2基于反馈的家庭网络控制 185

6.5.3基于智能决策的家庭网络控制 186

本章习题 186

参考文献 187

附录1参考程序 188

附录2课后习题参考答案 217