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云控制是计算机控制发展的近期新阶段。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。

前言
第1章绪论
1.1计算机控制系统概述
1.1.1计算机控制系统基本概念
1.1.2计算机控制系统发展历程
1.2网络控制系统基本概念
1.2.1网络控制系统定义与特点
1.2.2网络控制系统基本问题与研究内容
1.3云控制系统基本概念
1.3.1云控制系统定义与结构
1.3.2云控制系统基本问题与研究内容
1.4工业VR技术基本概念
1.4.1工业VR定义与特点
1.4.2工业VR基本问题与研究内容
1.5习题
第2章网络控制基础
2.1计算机网络基础
2.1.1计算机网络概念
2.1.2网络体系结构与协议
2.1.3局域网技术
2.1.4实时控制网络
2.2控制网络的动态服务性能
2.2.1信息传递的时序过程与时延构成
2.2.2动态服务性能的解析分析
2.3网络控制系统采样周期的选择
2.3.1采样周期与控制性能的分析
2.3.2采样周期的选取方法
2.4习题
第3章网络控制系统控制器设计
3.1网络服务质量对常规控制系统的影响
3.2常规PID控制器及其参数修正方法
3.2.1PID控制原理
3.2.2网络控制系统PID参数修正方法
3.3网络控制系统模糊自适应PI控制器
3.3.1模糊自适应PI网络控制器结构
3.3.2局部模糊自适应PI控制器
3.3.3全局模糊自适应PI控制器
3.4网络控制系统Smith预估控制
3.4.1Smith预估控制器原理
3.4.2网络控制系统基本Smith预估控制
3.4.3基本Smith预估控制——改进Ⅰ
3.4.4基本Smith预估控制——改进Ⅱ
3.5习题
第4章网络控制系统设计实例
4.1实验系统总体结构
4.2实验系统硬件组成
4.2.1嵌入式网络接口模块设计
4.2.2数据采集模块设计
4.2.3输出控制模块设计
4.3实验系统软件
4.3.1下位机软件系统
4.3.2上位机监控软件系统
4.4实验分析
4.4.1不同连接方式的实验
4.4.2不同网络协议的实验
4.4.3不同采样频率的实验
4.5习题
第5章云计算基础
5.1云计算基本概念
5.1.1云计算定义与特点
5.1.2云计算部署模型
5.1.3云计算与大数据和物联网
5.2云计算服务模式及实现机制
5.2.1IaaS
5.2.2PaaS
5.2.3SaaS
5.2.4实现机制
5.3云开发组件
5.3.1虚拟化组件
5.3.2云管理工具
5.3.3交付系统
5.4Hadoop大数据处理平台
5.4.1分布式文件系统HDFS
5.4.2分布式数据库HBase
5.4.3分布式计算模型MapReduce
5.5习题
第6章云控制系统性能分析与控制器设计
6.1云控制系统不确定性分析
6.1.1云端时延分析
6.1.2网络端时延分析
6.1.3云控制系统时延模型
6.1.4云端的丢包和数据攻击
6.2极点配置云控制器设计
6.2.1极点配置设计原理
6.2.2控制器设计与求解
6.2.3典型环节仿真
6.3基于李雅普诺夫稳定性的云控制器设计
6.3.1李雅普诺夫稳定性原理
6.3.2控制器设计与LMI求解
6.3.3典型环节仿真
6.4考虑云端不确定性的云控制器设计
6.4.1不确定云控制系统建模
6.4.2云控制器的参数求解
6.4.3典型环节仿真
6.5习题
第7章云控制系统设计实例
7.1云控制系统总体结构
7.2云控制系统实现
7.2.1终端系统硬件设计
7.2.2终端系统软件设计
7.2.3无线网络系统设计
7.3云端系统设计
7.3.1云平台组建
7.3.2控制算法软件
7.3.3数据库设计
7.3.4管理软件设计
7.4监控端系统设计
7.4.1PC监控端
7.4.2移动监控端
7.5系统运行情况分析
7.5.1添加控制区域
7.5.2添加区域设备
7.5.3添加设备绑定
7.5.4实际控制效果
7.6习题
第8章VR技术基础
8.1VR基本概念
8.2VR关键技术
8.2.1动态环境建模技术
8.2.2实时三维图形绘制技术
8.2.3触摸和力量反馈技术
8.2.4自然交互技术
8.2.5碰撞检测技术
8.3VR实物虚化和虚物实化
8.3.1实物虚化技术
8.3.2虚物实化技术
8.4VR人机交互设备
8.4.1数据手套
8.4.2数据衣
8.4.3三维控制器
8.4.4三维模型数字化仪
8.5VR发展过程中相互促进的关联技术
8.6VR产品开发
8.6.1设计目标和原则
8.6.2VR开发流程
8.6.3VR内容制作方式
8.6.4交互功能开发
8.6.5VR开发引擎
8.7习题
第9章工业VR技术
9.1工业VR需求分析
9.1.1总体需求分析
9.1.2AGC系统功能需求分析
9.1.3AGC系统性能需求分析
9.2工业VR系统结构
9.2.1框架设计思想
9.2.2工业VR体系结构
9.3数据库设计
9.3.1数据库设计基本步骤
9.3.2数据库设计原则及方法
9.3.3数据库结构设计
9.4工业VR中模型库建立
9.4.1虚拟对象建模
9.4.2虚拟对象模型库建立
9.4.3虚拟对象模型显示优化
9.5工业VR中仿真时间协调
9.5.1时间推进机制
9.5.2虚拟现实仿真时钟
9.5.3系统运行时序
9.6工业VR中对象模型校核、验证与验收
9.6.1对象模型VV&A工作过程
9.6.2对象模型校核和验证主要技术方法
9.7工业VR系统特性及建模方法
9.7.1动态系统特性
9.7.2工业VR系统数学建模
9.8数学模型到计算机模型转化
9.8.1连续变量动态系统仿真器
9.8.2离散事件动态系统仿真器
9.8.3混合动态系统仿真器
9.9习题
第10章工业VR设计实例
10.1工业背景
10.1.1轧机弹跳方程
10.1.2人工压零
10.1.3轧件塑性曲线
10.1.4测厚仪式AGC
10.1.5厚度波动的原因及变化规律
10.2厚度控制VR系统总体结构
10.2.1厚度控制VR系统功能划分
10.2.2厚度控制VR系统结构组成
10.3控制算法设计与封装
10.3.1控制模块
10.3.2创建动态链接库文件
10.4虚拟轧机系统数学建模
10.4.1APC闭环系统控制器模型
10.4.2伺服阀放大器模型
10.4.3伺服阀流量模型
10.4.4液压缸流量模型
10.4.5液压缸与负载之间的力平衡模型
10.4.6辊缝位置传感器
10.4.7液压APC的动态模型
10.5厚度控制VR系统开发与实现
10.5.1轧制生产线漫游
10.5.2连轧过程厚度控制虚拟实验
10.6习题
第11章云计算控制系统虚拟实验室设计实例
11.1需求分析及建设目标
11.2系统总体结构与功能
11.2.1虚拟实验室总体结构
11.2.2虚拟实验室实现机制
11.2.3虚拟实验室逻辑架构
11.2.4虚拟实验室部署架构
11.2.5虚拟实验室实时性设计
11.3系统网络设计
11.4资源管理工具设计
11.4.1部署模式
11.4.2虚拟化云主机及其镜像管理
11.4.3云平台管理设计
11.4.4云存储网盘设计
11.5云桌面设计
11.6教学交互系统设计
11.7系统资源规划
11.8习题
参考文献