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| 內容簡介： |
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本书是“高等院校智能制造应用型人才培养系列教材”之一，全书共7章，内容涵盖控制系统建模的理论基础、控制系统的信号与性能分析基础、智能控制算法基础、机械臂的智能控制应用案例分析、AGV小车的智能应用案例分析、智能控制技术未来的发展等。本教材重点概述或阐述了智能控制相关的基础概念、发展历程和趋势，对智能控制的基础理论和关键技术进行了简明而生动的阐述、归纳与总结。本教材内容丰富，适合作为机械类（机械制造及其自动化、机械电子、机械设计、智能制造等）专业核心课程的教材，也可作为研究生的专业基础课程教材或相关工程技术人员的参考资料。
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| 關於作者： |
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卢明明，长春工业大学教授。吉林省微纳与精密制造重点实验室骨干成员，中国机械工程学会特种加工分会理事，吉林省增材制造学会理事，吉林省拔尖创新人才，长春工业大学优秀青年学者。一直从事振动辅助切削、微纳与精密加工等方向的研究，目前为止主持国家自然科学基金项目1项，吉林省重点研发项目1项，吉林省自然科学基金主题科学家专项1项，青年基金1项。作为科研骨干参与国家自然科学基金项目4项、国家重点研发计划1项、省部级科研项目10余项。近五年，成果获吉林省科学技术奖技术发明类一等奖2 项、自然科学学术成果奖二等奖1项、发明专利授权11 件、发表SCI检索论文50余篇。在参与科研项目的过程中申请人对基于FTS的金刚石车削技术、精密CNC车床运动轴的误差动态补偿技术、三维椭圆振动辅助切削技术等方面进行了深入的研究，取得了阶段性理论研究成果和实用技术。主要讲授机械控制工程基础、液压与气压传动、难加工材料高效加工技术、智能制造导论等专业课程。
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| 目錄：
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第1章 绪论11.1 智能控制的起源21.1.1 智能控制的提出31.1.2 智能控制的概念41.1.3 智能控制的发展51.1.4 智能控制的特点61.2 工业控制对智能控制技术的需求61.3 智能控制技术要求与实施方案71.4 智能控制的主要内容91.4.1 控制系统建模与分析91.4.2 智能控制算法基础91.4.3 智能控制算法在工业控制中的应用91.5 本章小结10课后习题10第2章 控制系统建模的理论基础112.1 基本定义与概念122.1.1 控制系统的基本控制方式132.1.2 控制系统的类型152.1.3 控制系统的性能要求162.1.4 典型输入信号172.2 控制系统的微分方程192.2.1 列写微分方程的一般方法192.2.2 线性系统的基本特性212.2.3 线性微分方程的求解212.3 拉氏变换及其应用212.3.1 拉氏变换的定义222.3.2 常见拉氏变换222.3.3 拉氏变换定理232.3.4 拉氏反变换262.3.5 用拉氏变换求解微分方程292.4 控制系统的传递函数302.4.1 传递函数的定义302.4.2 传递函数的性质和含义312.4.3 典型环节的传递函数322.5 控制系统的结构图与信号流图372.5.1 系统结构图的组成和绘制372.5.2 结构图的等效变换和简化402.5.3 信号流图的组成及性质422.5.4 信号流图的绘制432.5.5 梅森增益公式442.6 控制系统建模实例462.7 本章小结53课后习题55第3章 控制系统的信号与性能分析基础573.1 控制系统的信号分析基础583.2 控制系统的时域分析593.2.1 定义与概念593.2.2 一阶时域系统分析603.2.3 二阶时域系统分析633.2.4 高阶时域系统分析703.2.5 基于Matlab的机床多轴运动控制系统时域分析733.3 控制系统的频域分析743.3.1 定义与概念743.3.2 开环辐相频率特性曲线（极坐标图）绘制813.3.3 开环对数频率特性曲线（Bode图）绘制863.3.4 基于Matlab的机床振动信号频域分析933.3.5 闭环系统的频域分析943.4 控制系统的稳定性分析与误差分析963.4.1 控制系统的性能分析基础963.4.2 控制系统的劳斯稳定判据993.4.3 控制系统的奈奎斯特稳定判据1053.4.4 控制系统的稳态误差分析1153.4.5 控制系统稳定性分析实例1243.5 本章小结132课后习题133第4章 智能控制算法基础1384.1 PID控制1394.2 模糊控制1414.2.1 模糊控制原理1414.2.2 模糊控制系统的工作原理1444.2.3 模糊规则的描述1454.3 神经网络控制1484.3.1 神经网络控制的历史1484.3.2 神经网络理论基础及原理1494.3.3 神经网络的分类1514.3.4 神经网络学习算法1524.3.5 神经网络的特点1544.3.6 典型神经网络1554.4 仿生智能算法1614.4.1 数学基础1624.4.2 仿人智能算法1664.4.3 仿动物群智能算法1764.4.4 仿植物智能算法1854.4.5 仿自然智能算法1904.4.6 进化算法2004.5 Hough变换与傅里叶变换2084.5.1 变换思维意识概述2084.5.2 Hough变换2094.5.3 傅里叶变换2174.6 PWM电机控制算法2224.6.1 概述2224.6.2 PWM控制的基本原理2244.6.3 PWM逆变电路及其控制算法2264.6.4 直流电机的PWM控制2304.7 本章小结234课后习题236第5章 机械臂的智能控制应用案例分析2375.1 机械臂控制器单元智能控制算法应用2385.1.1 速度输入下的位置控制2395.1.2 转矩输入下的位置控制2415.2 机械臂末端图像处理单元智能控制算法应用2455.2.1 图像处理2455.2.2 位姿获取2485.3 机械臂用伺服电机智能控制算法应用2505.3.1 线性伺服系统理论2505.3.2 稳定裕度与灵敏度2525.3.3 基于位置的视觉伺服2535.3.4 基于图像的视觉伺服2555.3.5 复合视觉伺服2565.4 机械臂整机简单智能控制算法应用2575.4.1 机械臂独立PD控制2575.4.2 基于模糊补偿的机械臂模糊自适应滑模控制2595.5 本章小结263课后习题264第6章 AGV小车的智能应用案例分析2656.1 AGV基本概述2666.1.1 AGV的发展现状2666.1.2 AGV的系统构成2676.2 AGV控制器单元智能控制算法应用2716.2.1 AGV动力电池控制单元2716.2.2 AGV电机与电机控制单元2746.3 ROS系统2816.4 视觉导引的AGV智能控制2826.5 AGV定位系统2846.5.1 室内定位技术概述2846.5.2 UWB定位技术的历史2856.5.3 UWB技术优势2856.6 本章小结286课后习题286第7章 未来与展望2877.1 机遇与问题2887.1.1 机遇2887.1.2 问题2887.2 智能控制技术目前的应用2897.2.1 5G技术2897.2.2 工业大数据技术2927.3 展望2937.4 本章小结294附录295附录1295附录2298附录3299附录4301附录5302附录6303参考文献304
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科技基础能力是国家综合科技实力的重要体现，是国家创新体系的重要基石，是实现高水平科技自立自强的战略支撑。党的二十大报告指出，要加强科技基础能力建设。制造业决定了一个国家的综合实力和国际竞争力，是我国经济命脉所系，是立国之本、强国之基。而在新一代科技革命和产业变革日新月异的大背景下，智能制造是我国制造业高质量发展并构建国际竞争新优势的主攻方向和坚实根基。智能控制是实现智能制造的核心技术，也是工业4.0的基础技术。通过智能控制，能够实现生产率、可靠性和能效性的全面均衡。对于大量智能制造领域的技术开发人员，重点需要掌握的，往往是智能控制的应用，这就需要具备相关的基础知识，知其然，亦可继而索之，知其所以然。基于此，本书从更便于自学的角度，力求按教学规律来阐述智能控制的基础知识。本书主要内容包括：智能控制的内涵，控制系统的建模、信号与性能分析，智能控制算法，智能控制的经典应用案例，智能控制的发展方向等。本书可作为普通高等学校机械、电气、自动化、计算机等专业本科生的专业核心课教材，也可供从事智能控制技术研究工作的科技人员参考。本书由卢明明、李明达、宋盾兰主编，陈逸达、齐升参编。分工如下：第1、3、5章由卢明明、陈逸达编写，第2章由宋盾兰、齐升编写，第4、7章由李明达、宋盾兰编写，第6章由李明达编写。在本书的编写过程中，编者参阅和引用了不少国内外的学术文献，已在书中的参考文献中列出，在此表示感谢！同时，侯彦斌、刘宇强、邱令伟、李昊、朱家鑫、崔航、郭洪鑫、王卓识、王铭等研究生做了大量的文字和图表的处理工作，特此表示感谢。智能控制技术作为智能制造的重点，涉及面广，书中难免存在不足之处，恳请读者给予批评指正，感激不尽！编者
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