云控制与工业VR技术

图书标准信息

• 作者 东北大学信息科学与工程学院、关守平、谭树彬 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2021-09
• 版次 1
• ISBN 9787111683322
• 定价 59.80元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 270页

【内容简介】

云控制是计算机控制发展的*新阶段。由于云控制系统是在网络控制系统的基础上形成的，因此本书首先介绍网络控制的基本理论，在此基础上介绍云计算技术和云控制系统理论，包括云控制系统结构、特性、建模和控制方法等。另一方面，虚拟现实（VR）技术是20世纪发展起来的一项全新的实用技术，也是目前的研究热点之一。由于云控制系统目前尚缺少应用实例，因此本书以基于VR技术构造的虚拟化工业装置或过程为被控对象，详细介绍了工业VR技术和设计实例，然后据此设计了一个基于工业VR对象的云控制虚拟仿真实验平台，作为研究云控制理论的实验环境。本书侧重运用经典理论解决实际问题，每种技术配有设计实例，每章配有习题，方便读者深入学习。 

 《云控制与工业VR技术》可作为高等院校工业智能、自动化及相关专业本科生或控制工程及相关专业研究生的教材，也可供科研人员和工程技术人员参考。

【目录】

前言 

第1章绪论 

11计算机控制系统概述 

111计算机控制系统基本概念 

112计算机控制系统发展历程 

12网络控制系统基本概念 

121网络控制系统定义与特点 

122网络控制系统基本问题与研究内容 

13云控制系统基本概念 

131云控制系统定义与结构 

132云控制系统基本问题与研究内容 

14工业VR技术基本概念 

141工业VR定义与特点 

142工业VR基本问题与研究内容 

15习题 

第2章网络控制基础 

21计算机网络基础 

211计算机网络概念 

212网络体系结构与协议 

213局域网技术 

214实时控制网络 

22控制网络的动态服务性能 

221信息传递的时序过程与时延构成 

222动态服务性能的解析分析 

23网络控制系统采样周期的选择 

231采样周期与控制性能的分析 

232采样周期的选取方法 

24习题 

第3章网络控制系统控制器设计 

31网络服务质量对常规控制系统的影响 

32常规PID控制器及其参数修正方法 

321PID控制原理 

322网络控制系统PID参数修正方法 

33网络控制系统模糊自适应PI控制器 

331模糊自适应PI网络控制器结构 

332局部模糊自适应PI控制器 

333全局模糊自适应PI控制器 

34网络控制系统Smith预估控制 

341Smith预估控制器原理 

342网络控制系统基本Smith预估控制 

343基本Smith预估控制――改进Ⅰ 

344基本Smith预估控制――改进Ⅱ 

35习题 

第4章网络控制系统设计实例 

41实验系统总体结构 

42实验系统硬件组成 

421嵌入式网络接口模块设计 

422数据采集模块设计 

423输出控制模块设计 

43实验系统软件 

431下位机软件系统 

432上位机监控软件系统 

44实验分析 

441不同连接方式的实验 

442不同网络协议的实验 

443不同采样频率的实验 

45习题 

第5章云计算基础 

51云计算基本概念 

511云计算定义与特点 

512云计算部署模型 

513云计算与大数据和物联网 

52云计算服务模式及实现机制 

521IaaS 

522PaaS 

523SaaS 

524实现机制 

53云开发组件 

531虚拟化组件 

532云管理工具 

533交付系统 

54Hadoop大数据处理平台 

541分布式文件系统HDFS 

542分布式数据库HBase 

543分布式计算模型MapReduce 

55习题 

第6章云控制系统性能分析与控制器设计 

61云控制系统不确定性分析 

611云端时延分析 

612网络端时延分析 

613云控制系统时延模型 

614云端的丢包和数据攻击 

62极点配置云控制器设计 

621极点配置设计原理 

622控制器设计与求解 

623典型环节仿真 

63基于李雅普诺夫稳定性的云控制器设计 

631李雅普诺夫稳定性原理 

632控制器设计与LMI求解 

633典型环节仿真 

64考虑云端不确定性的云控制器设计 

641不确定云控制系统建模 

642云控制器的参数求解 

643典型环节仿真 

65习题 

第7章云控制系统设计实例 

71云控制系统总体结构 

72云控制系统实现 

721终端系统硬件设计 

722终端系统软件设计 

723无线网络系统设计 

73云端系统设计 

731云平台组建 

732控制算法软件 

733数据库设计 

734管理软件设计 

74监控端系统设计 

741PC监控端 

742移动监控端 

75系统运行情况分析 

751添加控制区域 

752添加区域设备 

753添加设备绑定 

754实际控制效果 

76习题 

第8章VR技术基础 

81VR基本概念 

82VR关键技术 

821动态环境建模技术 

822实时三维图形绘制技术 

823触摸和力量反馈技术 

824自然交互技术 

825碰撞检测技术 

83VR实物虚化和虚物实化 

831实物虚化技术 

832虚物实化技术 

84VR人机交互设备 

841数据手套 

842数据衣 

843三维控制器 

844三维模型数字化仪 

85VR发展过程中相互促进的关联技术 

86VR产品开发 

861设计目标和原则 

862VR开发流程 

863VR内容制作方式 

864交互功能开发 

865VR开发引擎 

87习题 

第9章工业VR技术 

91工业VR需求分析 

911总体需求分析 

912AGC系统功能需求分析 

913AGC系统性能需求分析 

92工业VR系统结构 

921框架设计思想 

922工业VR体系结构 

93数据库设计 

931数据库设计基本步骤 

932数据库设计原则及方法 

933数据库结构设计 

94工业VR中模型库建立 

941虚拟对象建模 

942虚拟对象模型库建立 

943虚拟对象模型显示优化 

95工业VR中仿真时间协调 

951时间推进机制 

952虚拟现实仿真时钟 

953系统运行时序 

96工业VR中对象模型校核、验证与验收 

961对象模型VV&A工作过程 

962对象模型校核和验证主要技术方法 

97工业VR系统特性及建模方法 

971动态系统特性 

972工业VR系统数学建模 

98数学模型到计算机模型转化 

981连续变量动态系统仿真器 

982离散事件动态系统仿真器 

983混合动态系统仿真器 

99习题 

第10章工业VR设计实例 

101工业背景 

1011轧机弹跳方程 

1012人工压零 

1013轧件塑性曲线 

1014测厚仪式AGC 

1015厚度波动的原因及变化规律 

102厚度控制VR系统总体结构 

1021厚度控制VR系统功能划分 

1022厚度控制VR系统结构组成 

103控制算法设计与封装 

1031控制模块 

1032创建动态链接库文件 

104虚拟轧机系统数学建模 

1041APC闭环系统控制器模型 

1042伺服阀放大器模型 

1043伺服阀流量模型 

1044液压缸流量模型 

1045液压缸与负载之间的力平衡模型 

1046辊缝位置传感器 

1047液压APC的动态模型 

105厚度控制VR系统开发与实现 

1051轧制生产线漫游 

1052连轧过程厚度控制虚拟实验 

106习题 

第11章云计算控制系统虚拟实验室设计实例 

111需求分析及建设目标 

112系统总体结构与功能 

1121虚拟实验室总体结构 

1122虚拟实验室实现机制 

1123虚拟实验室逻辑架构 

1124虚拟实验室部署架构 

1125虚拟实验室实时性设计 

113系统网络设计 

114资源管理工具设计 

1141部署模式 

1142虚拟化云主机及其镜像管理 

1143云平台管理设计 

1144云存储网盘设计 

115云桌面设计 

116教学交互系统设计 

117系统资源规划 

118习题 

参考文献