自动化科学与技术概论

第1章 绪论

1.1 一些专业术语

1.2 自动化科学技术的知识结构与学科组成

1.2.1 自动化科学技术的知识结构

1.2.2 自动化科学技术的学科组成

1.3 自动化科学技术与其他学科的关系

1.4 自动化科学技术的起源与发展历史

1.4.1 自动化科学技术的起源

1.4.2 自动化科学技术的发展历史

1.5 自动化科学技术在人类发展史中的位置

1.6 自动化科学技术的研究意义

1.7 自动化科学技术的研究内容

习题

第2章 控制理论

2.1 概述

2.1.1 控制理论的定义

2.1.2 控制理论的发展简史

2.1.3 控制理论的分类

2.2 线性系统及其控制理论

2.2.1 线性系统

2.2.2 线性系统理论

2.3 非线性系统及其控制理论

2.3.1 非线性系统

2.3.2 非线性系统理论

2.4 分布参数系统及其控制理论

2.4.1 分布参数系统

2.4.2 分布参数系统理论

2.5 离散事件动态系统及其控制理论

2.5.1 离散事件动态系统

2.5.2 离散事件动态系统理论

2.6 复杂系统及其控制理论

2.6.1 复杂系统

2.6.2 复杂系统理论

2.7 几种典型的控制方法

2.7.1 鲁棒控制

2.7.2 自适应控制

2.7.3 容错控制

2.8 无模型系统及其控制理论

2.8.1 无模型系统

2.8.2 无模型系统理论（智能控制）

习题

第3章 控制工程

3.1 概述

3.2 传感器

3.2.1 传感器的分类与工作原理

3.2.2 传感器的特性与应用

3.3 检测技术

3.3.1 测量仪表

3.3.2 测量方法

3.4 传感器信息融合技术

3.4.1 信息融合技术的工作原理与作用

3.4.2 信息融合方式

3.4.3 信息融合方法

3.4.4 传感器信息融合的应用

3.5 系统建模与系统CAD

3.5.1 系统建模

3.5.2 系统CAD

3.6 系统仿真

3.6.1 系统仿真的定义与分类

3.6.2 数字仿真

3.6.3 物理仿真

3.6.4 仿真软件

3.6.5 系统仿真的应用

3.7 递阶分布控制

3.7.1 递阶分布控制的原理结构与作用

3.7.2 递阶分布控制系统

3.8 现场总线控制

3.8.1 常用的现场总线、工业以太网与实时以太网

3.8.2 现场总线控制系统的体系结构

3.8.3 现场总线通信系统与现场总线设备

3.8.4 现场总线控制系统的组态

3.9 先进制造技术

3.9.1 柔性制造系统

3.9.2 敏捷制造系统

3.9.3 计算机集成制造系统

习题

第4章 系统工程

4.1 系统概述

4.1.1 系统的定义

4.1.2 系统的特性

4.1.3 系统的分类

4.2 系统工程概述

4.2.1 系统工程的定义与特点

4.2.2 系统工程的研究对象与研究内容

4.2.3 系统工程的产生与发展

4.3 系统工程的理论基础

4.4 系统工程方法论

4.4.1 方法与方法论的定义

4.4.2 三维结构论

4.4.3 调查学习模式论

4.4.4 综合集成论

4.5 系统工程的常用技术

4.5.1 系统分析技术

4.5.2 系统预测技术

4.5.3 系统评价技术

4.5.4 系统决策技术

4.6 系统工程的研究与应用

习题

第5章 模式识别

5.1 概述

5.1.1 模式识别的定义

5.1.2 模式识别的工作流程

5.1.3 模式识别的基础理论

5.1.4 模式识别的基本方法

5.1.5 模式识别的发展简史

5.2 计算机视觉（机器视觉）

5.2.1 计算机视觉的定义与工作流程

5.2.2 计算机视觉的基本构成

5.2.3 图像预处理

5.2.4 图像分割

5.2.5 图像识别

5.2.6 图像理解

5.2.7 文本识别

5.3 机器听觉与机器喉

5.3.1 相关的基础知识

5.3.2 机器听觉

5.3.3 机器喉

5.4 模式识别的应用

习题

第6章 人工智能

6.1 概述

6.1.1 人工智能的定义

6.1.2 人工智能的发展简史

6.1.3 人工智能的三大研究学派

6.1.4 人工智能的研究目标与研究内容

6.1.5 人工智能的应用

6.2 知识表示方法

6.2.1 状态空间表示法

6.2.2 谓词逻辑表示法

6.2.3 语义网络表示法

6.2.4 框架表示法

6.2.5 本体技术表示法

6.2.6 过程表示法

6.3 经典推理技术

6.3.1 图搜索策略

6.3.2 消解原理技术

6.3.3 产生式系统技术

6.3.4 规则演绎系统技术

6.4 非经典推理技术

6.4.1 非单调推理技术

6.4.2 不确定性推理技术

6.5 智能计算与智能控制

6.5.1 智能计算

6.5.2 智能控制

6.6 分布人工智能

6.6.1 概述

6.6.2 多Agent系统的基础知识

6.6.3 相互作用与通信

6.6.4 合作的基本原理和方法

习题

第7章 机器人学

7.1 概述

7.1.1 机器人的定义与特点

7.1.2 机器人的起源与发展简史

7.1.3 机器人的构成与分类

7.1.4 机器人学的研究内容

7.2 机器人学和自动化科学技术的关系

7.3 FIRA系列微型机器人足球比赛

7.3.1 FIRA系列微型足球机器人

7.3.2 比赛系统的体系结构与工作流程

7.4 RoboCup中型组机器人足球比赛

7.4.1 RoboCup中型组足球机器人

7.4.2 比赛系统的体系结构与工作流程

7.5 RoboCup标准平台组机器人足球比赛

7.5.1 NAO类人足球机器人

7.5.2 比赛系统的体系结构与工作流程

习题

附录

参考文献

本书系统、全面地介绍了控制科学与工程学科的基本概念、理论、技术及其研究现状和发展趋势，内容极为丰富，涉及控制科学与工程学科的方方面面。本书的编写遵循深入浅出、系统全面、突出中国人贡献三项原则，同时特别强调智能技术的先进性和把“控制”概念扩展到“规划、决策”层次两方面； 力求与时俱进，满足信息时代对IT精英培养的要求以及莘莘学子的殷切期望。本书既可以作为“控制科学与工程”专业研究生的入门书，又能帮助他们选择研究方向，同时还是一个很好的资料库和知识库，对相关专业的老师、学生与研究人员具有一定的参考价值。