网络化控制系统【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

网络化控制系统PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第一篇 网络化控制系统理论1

第1章 网络化控制系统概论1

1.1 网络化控制系统的产生与发展1

1.2 网络化控制系统的特点3

1.3 网络化控制系统的理论、技术及工程应用5

1.3.1 网络化控制系统的理论研究5

1.3.2 网络化控制系统的技术发展5

1.3.3 网络化控制系统的工程应用7

1.4 本书的主要内容与安排8

第2章 网络技术基础9

2.1 网络体系结构9

2.1.1 网络协议和层次结构9

2.1.2 OSI参考模型10

2.1.3 TCP/IP体系结构11

2.1.4 TCP/IP与OSI模型的主要区别12

2.2 网络实体概述13

2.2.1 中继器13

2.2.2 集线器13

2.2.3 网桥14

2.2.4 交换机15

2.2.5 路由器15

2.2.6 网关16

2.2.7 网卡17

2.3 网络分类18

第3章 网络拥塞控制概述21

3.1 网络服务质量21

3.1.1 网络服务质量概述21

3.1.2 QoS的控制和管理机制22

3.2 网络拥塞控制24

3.2.1 网络拥塞控制的一般原则25

3.2.2 网络拥塞控制方法26

3.3 TCP/IP的拥塞控制26

3.3.1 源端的TCP协议的拥塞控制26

3.3.2 链路端路由器的拥塞控制28

3.4 ATM网络中的拥塞控制30

3.4.1 开环预防控制31

3.4.2 反馈流控制32

3.4.3 连接接纳控制32

3.4.4 优先级拥塞控制33

3.4.5 信元丢弃控制33

第4章 基于控制理论的网络拥塞闭环控制方法35

4.1 基于速率调节的网络拥塞控制方法35

4.1.1 基于输入速率的网络拥塞控制35

4.1.2 基于输出速率调节的网络拥塞闭环控制方法38

4.2 多节点网络拥塞闭环控制方法41

4.2.1 多节点网络模型及控制结构41

4.2.2 基于OPNET的仿真运行及性能评价43

4.3 网络节点区分服务控制机制研究44

4.3.1 网络区分服务闭环控制概述44

4.3.2 多信种的网络区分服务控制机制45

4.4 基于主动队列管理的网络拥塞闭环控制方法46

4.4.1 网络信息的主动队列控制思想及结构46

4.4.2 节点队列概率丢弃控制机制及实验分析48

4.5 OPNET网络仿真平台简介51

4.5.1 网络层仿真模型的建模方法52

4.5.2 节点层仿真模型的建模方法53

4.5.3 进程层仿真模型的建模方法54

4.5.4 典型网络M/M/1队列排队的仿真模型结构及实验分析56

第5章 网络化控制系统的分析与综合58

5.1 网络化控制系统的结构58

5.2 网络化控制系统的基本问题59

5.2.1 通信媒体类型及通信协议59

5.2.2 节点的驱动方式59

5.2.3 节点时钟同步方式与多率采样60

5.2.4 网络时延60

5.2.5 单包传输和多包传输60

5.2.6 数据包时序错乱与数据包丢失61

5.2.7 数据滤除和空采样61

5.3 考虑网络时延的NCS分析与综合61

5.3.1 系统建模与稳定性分析62

5.3.2 控制器综合64

5.4 考虑网络数据丢包的NCS分析与综合65

5.4.1 系统建模65

5.4.2 控制器综合66

5.5 基于在线信息排队的网络化控制系统68

5.5.1 基于在线信息排队的NCS控制结构68

5.5.2 仿真实验69

5.6 NCS的仿真工具Matlab/TrueTime69

第二篇 网络化控制系统技术72

第6章 集散控制系统（DCS）72

6.1 DCS的发展过程及其特点72

6.1.1 第一代DCS（初创期）72

6.1.2 第二代DCS（成熟期）72

6.1.3 第三代DCS（扩展期）73

6.1.4 第四代DCS（高速发展期）73

6.2 DCS的体系结构75

6.2.1 DCS的基本构成75

6.2.2 DCS的硬件构成77

6.2.3 DCS的软件构成78

6.2.4 DCS的网络构成82

6.3 几种典型的DCS简介85

6.3.1 Centum-CS3000的体系结构85

6.3.2 TDC3000和TPS的体系结构88

6.3.3 ABB公司的Industrial IT系统92

6.4 DCS的工程应用与评价指标92

6.4.1 DCS的工程应用设计92

6.4.2 DCS的性能指标综合评价94

第7章 现场总线控制系统（FCS）96

7.1 现场总线的产生和发展96

7.1.1 现场总线的概念96

7.1.2 现场总线的发展过程96

7.2 几种有影响的现场总线技术98

7.2.1 FF总线98

7.2.2 LonWorks总线98

7.2.3 Profibus总线99

7.2.4 CAN总线99

7.2.5 HART总线100

7.3 现场总线的特点与优点100

7.3.1 现场总线系统的技术特点101

7.3.2 现场总线的优点101

7.3.3 现场总线控制网络的特点102

7.4 现场总线的工业应用与集成103

7.4.1 工业企业综合自动化系统网络模型104

7.4.2 现场总线工业应用与集成104

第8章 基于工业以太网的网络化控制系统107

8.1 工业以太网概述107

8.1.1 工业以太网的发展历程107

8.1.2 工业以太网的发展方向108

8.2 工业以太网的特点与要求109

8.3 工业以太网的关键技术110

8.3.1 通信确定性和实时性技术110

8.3.2 系统稳定性技术111

8.3.3 应用层协议与OPC技术112

8.3.4 网络安全性技术112

8.3.5 以太网供电技术113

8.3.6 本质安全与安全防爆技术114

8.4 典型工业以太网114

8.4.1 EPA实时以太网114

8.4.2 Ethernet/IP实时以太网115

8.4.3 Modbus-IDA实时以太网116

8.4.4 Profinet实时以太网116

8.5 基于工业以太网的温度闭环控制系统设计117

8.5.1 系统的构成原理117

8.5.2 对象参数辨识与控制器参数优化119

8.5.3 控制器参数优化整定机制121

8.5.4 附PID控制器参数整定M文件122

8.5.5 控制器参数整定后的试验曲线123

第9章 基于Web和Internet的网络化控制系统124

9.1 Internet与Web技术124

9.1.1 基于静态文档的Web技术124

9.1.2 基于动态交互页面的Web技术124

9.1.3 Web数据服务器访问125

9.2 基于Web和Internet的网络化控制结构126

9.2.1 基于Internet的控制网络体系结构126

9.2.2 基于Web的嵌入式工控节点及其远程监控128

9.2.3 Web服务器独立式远程监控系统129

9.3 基于Internet技术的典型网络化控制系统130

9.3.1 网络远程闭环控制系统的组成原理130

9.3.2 典型的网络化控制系统结构132

9.3.3 基于Internet的水箱液位控制系统设计与实现134

第10章 网络化控制系统软件开发技术137

10.1 网络化控制系统的软件概述137

10.1.1 网络化控制系统软件的层次及特点137

10.1.2 网络化控制系统软件的基本内容138

10.2 网络化控制系统中的软件开发技术147

10.2.1 面向对象的程序设计方法147

10.2.2 DDE技术148

10.2.3 COM/DCOM/ActiveX技术149

10.2.4 OPC技术151

10.3 网络化环境下先进控制软件开发153

10.3.1 先进控制算法开发层次153

10.3.2 先进控制软件体系结构及运行的硬件平台155

10.3.3 先进控制开发的基本内容157

10.3.4 先进控制开发相关问题162

10.3.5 基于OE模型的单变量预测控制软件开发示例167

第三篇 网络化控制系统工程应用175

第11章 工业加热炉的网络化控制系统175

11.1 工业加热炉概述175

11.1.1 加热炉的工艺过程175

11.1.2 加热炉的控制任务176

11.2 某钢厂工业加热炉控制方案177

11.2.1 基于内模的分层递阶智能控制总体解决方案178

11.2.2 基于IMC-PID的主回路控制器设计178

11.2.3 燃烧控制的空燃比智能优化189

11.3 基于PCS7的工业加热炉网络化控制系统实现194

11.3.1 基于PCS7的控制系统硬件组成与控制网络194

11.3.2 基于PCS7的控制系统软硬件组态196

11.3.3 加热炉先进控制策略实施效果198

第12章 工业锅炉的网络化控制系统201

12.1 工业锅炉概述201

12.2 工业锅炉的综合控制策略202

12.2.1 锅炉给水的三冲量控制系统202

12.2.2 除氧器液位与压力控制204

12.2.3 锅炉燃烧的多变量预测控制策略205

12.3 工业锅炉网络化控制系统实现212

12.3.1 西门子Profibus现场总线控制系统集成212

12.3.2 西门子控制系统的编程调试214

第13章 电厂锅炉湿法烟气脱硫DCS仿真系统217

13.1 电厂锅炉烟气脱硫的工艺过程217

13.2 湿法烟气脱硫DCS仿真系统的技术要求218

13.3 基于爱默生WDPF的DCS仿真系统架构219

13.3.1 基于WDPF的DCS仿真系统构架219

13.3.2 模型机与DCS系统的通信集成219

13.4 湿法烟气脱硫过程的仿真建模220

13.4.1 建立过程模型是构建仿真系统的核心220

13.4.2 湿法烟气脱硫定量定性仿真模型结构221

13.4.3 模糊TS模型的模糊聚类建模222

13.4.4 吸收塔脱硫率的pH值定量子模型224

13.4.5 用实际工业数据进行模型验证226

13.4.6 WFGD过程的连续直接辨识建模方法227

13.5 WDPF仿真系统的控制策略以及HMI组态工作230

13.5.1 Ovation DCS系统组态介绍231

13.5.2 Ovation DCS控制组态232

13.5.3 Ovation DCS界面组态233

参考文献237