雲控制與工業VR技術

雲控制是計算機控制的最新發展階段。
由於雲控制系統（CCS: Cloud Control System）是在網絡控制系統（NCS: Network Control System）的基礎上形成的，
因此本書首先介紹網絡控制的基本理論，在此基礎上介紹雲計算技術和雲控制系統理論，
包括雲控制系統結構、特性、建模和控制方法等。
另一方面，虛擬現實（VR：Virtual Reality）技術是20世紀發展起來的一項全新的實用技術，也是目前的研究熱點之一。
由於雲控制系統目前尚缺少應用實例，因此本書基於VR技術構造可視化的工業裝置或過程作為被控對象，
其中詳細介紹了工業VR技術和設計實例，然後據此設計了一個基於工業VR對象的雲控制虛擬仿真實驗平台，
作為研究雲控制理論的實驗環境。
本書每章配有習題，
以指導讀者深入地進行學習 本書可作為高等院校自動化及相關專業的本科生或控制工程及相關專業的研究生教材，
也可供科研人員和工程技術人員參考。

出版說明
前言
第1章 緒論
1.1 計算機控制系統概述
1.1.1 計算機控制系統基本概念
1.1.2 計算機控制系統發展歷程
1.2 網絡控制系統基本概念
1.2.1 網絡控制系統定義與特點
1.2.2 網絡控制系統基本問題與研究內容
1.3 雲控制系統基本概念
1.3.1 雲控制系統定義與結構
1.3.2 雲控制系統基本問題與研究內容
1.4 工業VR技術基本概念
1.4.1 工業VR定義與特點
1.4.2 工業VR基本問題與研究內容
1.5 習題

第2章 網絡控制基礎
2.1 計算機網絡基礎
2.1.1 計算機網絡概念
2.1.2 網絡體系結構與協議
2.1.3 局域網技術
2.1.4 實時控製網絡
2.2 控製網絡的動態服務性能
2.2.1 信息傳遞的時序過程與時延構成
2.2.2 動態服務性能的解析分析
2.3 網絡控制系統採樣週期的選擇
2.3.1 採樣週期與控制性能的分析
2.3.2 採樣週期的選取方法
2.4 習題

第3章 網絡控制系統控制器設計
3.1 網絡服務質量對常規控制系統的影響
3.2 常規PID控制器及其參數修正方法
3.2.1 PID控制原理
3.2.2 網絡控制系統PID參數修正方法
3.3 網絡控制系統模糊自適應PI控制器
3.3.1 模糊自適應PI網絡控制器結構
3.3.2 局部模糊自適應PI控制器
3.3.3 全局模糊自適應PI控制器
3.4 網絡控制系統smith預估控制
3.4.1 Smith預估控制器原理
3.4.2 網絡控制系統基本Smith預估控制
3.4.3 基本Smith預估控制——改進Ⅰ
3.4.4 基本Smith預估控制——改進Ⅱ
3.5 習題

第4章 網絡控制系統設計實例
4.1 實驗系統總體結構
4.2 實驗系統硬件組成
4.2.1 嵌入式網絡接口模塊設計
4.2.2 數據採集模塊設計
4.2.3 輸出控制模塊設計
4.3 實驗系統軟件
4.3.1 下位機軟件系統
4.3.2 上位機監控軟件系統
4.4 實驗分析
4.4.1 不同連接方式的實驗
4.4.2 不同網絡協議的實驗
4.4.3 不同採樣頻率的實驗
4.5 習題

第5章 雲計算基礎
5.1 雲計算基本概念
5.1.1 雲計算定義與特點
5.1.2 雲計算部署模型
5.1.3 雲計算與大數據和物聯網
5.2 雲計算服務模式及實現機制
5.2.1 IaaS
5.2.2 PaaS
5.2.3 SaaS
5.2.4 實現機制
5.3 雲開發組件
5.3.1 虛擬化組件
5.3.2 雲管理工具
5.3.3 交付系統
5.4 Hadoop大數據處理平台
5.4.1 分佈式文件系統HDFS
5.4.2 分佈式數據庫HBase
5.4.3 分佈式計算模型MapReduce
5.5 習題

第6章 雲控制系統性能分析與控制器設計
6.1 雲控制系統不確定性分析
6.1.1 雲端時延分析
6.1.2 網絡端時延分析
6.1.3 雲控制系統時延模型
6.1.4 雲端的丟包和數據攻擊
6.2 極點配置雲控制器設計
6.2.1 極點配置設計原理
6.2.2 控制器設計與求解
6.2.3 典型環節仿真
6.3 基於李雅普諾夫穩定性的雲控制器設計
6.3.1 李雅普諾夫穩定性原理
6.3.2 控制器設計與LMI求解
6.3.3 典型環節仿真
6.4 考慮雲端不確定性的雲控制器設計
6.4.1 不確定雲控制系統建模
6.4.2 雲控制器的參數求解
6.4.3 典型環節仿真
6.5 習題

第7章 雲控制系統設計實例
7.1 雲控制系統總體結構
7.2 雲控制系統實現
7.2.1 終端系統硬件設計
7.2.2 終端系統軟件設計
7.2.3 無線網絡系統設計
7.3 雲端系統設計
7.3.1 雲平台組建
7.3.2 控制算法軟件
7.3.3 數據庫設計
7.3.4 管理軟件設計
7.4 監控端系統設計
7.4.1 PC監控端
7.4.2 移動監控端
7.5 系統運行情況分析
7.5.1 添加控制區域
7.5.2 添加區域設備
7.5.3 添加設備綁定
7.5.4 實際控制效果
7.6 習題

第8章 VR技術基礎
8.1 VR基本概念
8.2 VR關鍵技術
8.2.1 動態環境建模技術
8.2.2 實時三維圖形繪製技術
8.2.3 觸摸和力量反饋技術
8.2.4 自然交互技術
8.2.5 碰撞檢測技術
8.3 VR實物虛化和虛物實化
8.3.1 實物虛化技術
8.3.2 虛物實化技術
8.4 VR人機交互設備
8.4.1 數據手套
8.4.2 數據衣
8.4.3 三維控制器
8.4.4 三維模型數字化儀
8.5 VR發展過程中相互促進的關聯技術
8.6 VR產品開發
8.6.1 設計目標和原則
8.6.2 VR開發流程
8.6.3 VR內容製作方式
8.6.4 交互功能開發
8.6.5 VR開發引擎
8.7 習題

第9章 工業VR技術
9.1 工業VR需求分析
9.1.1 總體需求分析
9.1.2 AGC系統功能需求分析
9.1.3 AGC系統性能需求分析
9.2 工業VR系統結構
9.2.1 框架設計思想