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张益 著

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• 电气工程
• 机器人
• 过程控制
• 智能制造

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111368281

商品编码：29523482922

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：自动线控制技术

定价：28.00元

作者：张益

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787111368281

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

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本书可作为高等职业院校、本科院校、成人教育机构等机电、自动化以及相关专业教材，也可作为相关技术人员参考用书。

内容提要

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本书采用项目驱动式的学习情境模式，以自动线控制系统的设计、安装、运行、调试、维护和监控为主线，介绍了自动线传送带控制、自动线机械手控制、产品分拣入库自动线控制、产品物流装配自动线控制等内容。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《智驭时代：智能驾驶的演进与未来》 一、 时代的呼唤：从机械到智能的深刻变革 我们正处在一个前所未有的科技浪潮之中，自动化和智能化以前所未有的速度渗透到我们生活的方方面面。在交通领域，这种变革尤为显著。曾几何时，驾驶汽车是对个人技能、反应能力和经验的极大考验，需要全神贯注、双手紧握方向盘、双脚精准操控油门刹车。然而，随着计算能力、感知技术、通信网络和人工智能的飞速发展，一个全新的驾驶时代正在悄然来临——智能驾驶。 《智驭时代：智能驾驶的演进与未来》并非一本技术手册，它旨在深入剖析智能驾驶的宏观图景，从历史演进、核心技术、产业生态、社会影响到未来展望，勾勒出这项颠覆性技术的全貌。它关注的是，在日益复杂的交通环境和不断变化的出行需求下，人类如何通过智慧的力量，将驾驶从一项“体力劳动”升华为一种“智力体验”，最终实现更安全、更高效、更便捷、更绿色的出行未来。 本书不涉及具体的自动线控制系统原理，例如PID控制器、模糊逻辑控制、模型预测控制等在具体线控硬件层面的实现细节。它更多地关注的是整个智能驾驶系统的“大脑”与“神经”，以及这些“大脑”和“神经”如何协同工作，让车辆能够“思考”和“决策”。 二、 演进之路：从辅助到自主的智慧里程碑 智能驾驶并非一蹴而就，它的发展是一条充满探索与创新的漫长道路。本书将回顾这条道路上的重要里程碑，揭示智能驾驶是如何从最初的驾驶辅助系统（ADAS）逐步走向高级别的自动驾驶，直至完全自主的无人驾驶。 辅助驾驶的萌芽： 我们将追溯那些早期的驾驶辅助功能，如定速巡航、防抱死刹车系统（ABS）、电子稳定程序（ESP）等，它们是智能驾驶的“先驱”，证明了通过技术干预可以提升驾驶的安全性与舒适性。然后，我们将重点介绍更进阶的ADAS技术，例如自适应巡航控制（ACC）、车道保持辅助（LKA）、自动紧急制动（AEB）、盲点监测（BSM）等。这些技术通过感知环境信息，主动介入车辆的控制，减轻了驾驶员的负担，显著降低了事故发生的概率。这些功能，虽然已经显著提升了驾驶的便利性和安全性，但其核心逻辑仍然是辅助驾驶员，最终的决策权依然掌握在人类手中。 迈向自动驾驶的台阶： 随着传感器技术（如摄像头、雷达、激光雷达）的成熟和计算平台能力的提升，智能驾驶开始向更高级别的自动驾驶演进。本书将详细探讨L2、L3级别的自动驾驶技术，例如高速公路自动驾驶（Highway Pilot）、拥堵路段自动驾驶（Traffic Jam Pilot）等。这些系统能够在特定条件下，让车辆承担起大部分的驾驶任务，驾驶员可以在特定时间和场景下将注意力从驾驶中解放出来，但依然需要随时准备接管。我们将分析这些系统在技术实现上的挑战，以及它们如何改变了我们对“驾驶”的定义。 完全自主的愿景： 最终，本书将展望L4和L5级别的全自动驾驶。在这些级别下，车辆能够在所有道路条件和所有场景下实现完全自主驾驶，无需任何人类干预。我们将深入探讨实现这一宏大目标所面临的系统性挑战，包括感知决策的鲁棒性、复杂环境的理解、人机交互的重塑、以及法律法规的适配等。这部分内容将带领读者一同思考，当车辆可以完全自主地“思考”和“驾驶”时，我们的出行将发生怎样的天翻地覆的变化。 三、 驱动力量：赋能智能驾驶的核心技术 智能驾驶的实现离不开一系列核心技术的支撑。本书将聚焦于这些“智慧的引擎”，但不深入探讨具体的硬件控制算法，而是更侧重于它们如何协同工作，构建起一个能够感知、理解、决策和执行的智能系统。 感知：让车辆“看见”世界。 车辆如何感知周围的环境，是智能驾驶的基础。本书将介绍各种先进的传感器技术，包括： 视觉传感器（摄像头）： 如何通过图像识别技术，识别车道线、交通标志、行人、车辆以及其他障碍物，理解交通规则和路况。 雷达（Radar）： 如何利用电磁波探测目标物体的距离、速度和角度，不受光照和天气条件影响，提供可靠的感知信息。 激光雷达（LiDAR）： 如何通过发射激光束，构建高精度三维环境地图，实现对周围环境的精细感知，尤其在障碍物识别和定位方面优势明显。 超声波传感器： 如何用于近距离障碍物探测，在泊车等场景发挥重要作用。 高精度定位与地图： 除了传感器，精确的车辆定位和高精度地图也是智能驾驶不可或缺的一部分。本书将探讨GPS/GNSS、惯性测量单元（IMU）、视觉里程计（Visual Odometry）等技术如何协同工作，实现厘米级的定位精度，以及高精度地图在智能驾驶中的关键作用，它为车辆提供先验信息，帮助车辆更好地理解环境。 认知与决策：让车辆“思考”与“判断”。 感知到的信息需要被“理解”和“处理”，才能做出正确的驾驶决策。本书将探讨： 机器学习与深度学习： 如何利用这些强大的工具，让车辆从海量数据中学习，不断提升其对交通场景的理解能力，例如目标检测、场景分割、行为预测等。 路径规划与运动控制（宏观层面）： 在理解了环境信息后，车辆需要规划出安全、高效的行驶路径，并决定如何执行这些路径。本书将讨论，在高级别自动驾驶中，车辆如何自主地进行变道、超车、避障、跟车等复杂决策，以及这些决策背后所遵循的逻辑。 多传感器融合： 如何将来自不同传感器的信息进行有机融合，提高感知的准确性和鲁棒性，弥补单一传感器的不足。 基于规则与基于学习的决策： 智能驾驶的决策过程，既包含预设的交通规则，也包含从数据中学习到的经验。 执行：让车辆“行动”。 决策的结果需要转化为具体的车辆动作。虽然本书不深入探讨线控技术细节，但会从宏观层面阐述： 车辆控制接口： 智能驾驶系统如何通过标准化的接口，向车辆的执行器（如转向、油门、刹车）发出指令。 实时性与安全性： 强调执行过程的实时性对于安全驾驶的重要性，以及在紧急情况下，系统如何快速响应。 通信：让车辆“交流”。 车辆之间、车辆与基础设施之间的通信，是构建未来智慧交通的关键。本书将探讨： V2X（Vehicle-to-Everything）通信： 包括V2V（车辆对车辆）、V2I（车辆对基础设施）、V2P（车辆对行人）等，如何实现信息的共享，提升交通效率和安全性。 5G与下一代通信技术： 它们如何为智能驾驶提供超低延迟、超高带宽的通信能力，支持更复杂的协同驾驶场景。 四、 生态演进：智能驾驶的产业格局与社会图景 智能驾驶的发展不仅仅是技术的进步，它更是深刻影响着整个汽车产业乃至社会结构的变革。 产业巨头的竞逐与合作： 本书将分析传统汽车制造商、新兴造车势力、科技巨头、零部件供应商以及芯片厂商等不同参与者在智能驾驶领域的战略布局、技术路线和合作模式。我们将看到，这是一个由技术创新驱动、多方力量协同发展的庞大产业生态。 商业模式的创新： 智能驾驶的普及将催生出全新的商业模式，例如自动驾驶出租车（Robotaxi）服务、最后一公里无人配送、智能交通管理服务等。本书将探讨这些新模式的潜力与挑战。 出行方式的重塑： 随着自动驾驶技术的成熟，未来的出行将不再是简单的“开车”，而是“乘坐”或“享受”。通勤时间将被解放出来，人们可以在车内工作、娱乐、休息。这不仅改变了我们的出行体验，也可能重塑城市规划和人们的生活方式。 法律法规与伦理挑战： 智能驾驶的普及必然会带来新的法律法规问题，例如事故责任认定、数据隐私保护、网络安全等。本书将探讨这些社会层面的挑战，以及各国政府和行业组织如何应对。此外，我们也需要思考，当车辆具备了“自主”决策能力时，所涉及的伦理困境，例如“电车难题”的现实应用。 五、 未来展望：通往智慧交通的无限可能 《智驭时代：智能驾驶的演进与未来》的最终目的，是带领读者一同眺望智能驾驶的未来。 人机共驾的协同： 在迈向完全自主驾驶的过程中，人机协同将是一个长期存在的阶段。本书将探讨如何实现更安全、更智能的人机交互，让驾驶员与车辆能够高效地配合。 智慧交通的蓝图： 智能驾驶并非孤立的技术，它是构建未来智慧交通体系的核心组成部分。我们将描绘一个互联互通、协同运作的智慧交通网络，它将极大地提升交通效率，减少拥堵，降低能耗，创造更清洁、更安全、更宜居的城市环境。 挑战与机遇并存： 尽管前景光明，但智能驾驶的全面普及仍面临诸多挑战，包括技术成熟度、成本、安全验证、公众接受度以及基础设施建设等。本书将客观分析这些挑战，并展望克服这些挑战所带来的巨大机遇。 结语： 《智驭时代：智能驾驶的演进与未来》是一次关于未来出行智慧的探索之旅。它不是关于某个特定控制算法的教科书，而是关于一项正在深刻改变世界的颠覆性技术的宏大叙事。通过对智能驾驶历史、技术驱动、产业生态和社会影响的全面梳理与前瞻思考，本书旨在为读者提供一个清晰、深入的认知框架，理解并迎接这个正在加速到来的、由智慧驱动的出行新纪元。它将激发我们对未来交通的无限遐想，并促使我们共同思考，如何更好地拥抱和塑造这个充满机遇的“智驭时代”。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我很少看到一本技术书籍能将“人机交互界面（HMI）”的设计与底层控制逻辑的实现如此紧密地结合在一起。《自动线控制技术》在这方面做出了杰出的贡献。作者没有将HMI仅仅视为一个数据展示的屏幕，而是将其视为控制系统的最后一道防线和操作员的眼睛。书中详细探讨了在高速生产环境下，如何设计出直观、高效的报警系统和故障追溯界面，确保操作员能够在毫秒级的时间内理解系统状态并做出正确反应。特别是关于“可视化仿真调试”的部分，它允许读者在不干扰实际生产的前提下，预先验证复杂的控制序列，这极大地降低了新系统调试的风险和成本。这本书的格局很大，它超越了单纯的“控制算法”范畴，将整个自动化生态系统——从传感器到驱动器，再到操作员——都纳入了考量范围，提供了一个全面且极具前瞻性的解决方案视角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏和逻辑构建，简直是教科书级别的典范。它最成功的地方在于，没有将控制理论孤立起来讨论，而是始终围绕着“如何让生产线更高效、更稳定”这一核心目标展开。比如，在讲解“PID控制器的优化与整定”时，作者并未止步于传统的Ziegler-Nichols方法，而是巧妙地引入了基于模型的预测控制（MPC）思想的雏形，展示了如何通过更先进的数学工具来提升传统控制的性能边界。我对书中对“系统辨识”的论述印象尤为深刻，它强调了建立准确数学模型的重要性，并提供了几种实用的辨识算法及其在不同物理系统中的适用性分析。这种从现象到本质，再从本质到优化提升的层层递进，使得阅读过程充满了发现的乐趣。它不是让你死记硬背公式，而是引导你去思考，在面对一个全新的自动化难题时，应该如何构建你的控制策略蓝图。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，在接触这本书之前，我对“分布式控制系统（DCS）”的理解一直停留在概念层面，总觉得它高深莫测。然而，《自动线控制技术》用一种极为务实的方式，将DCS的架构、通信协议乃至故障诊断策略，分解成了易于理解的模块。书中对“现场总线技术”的对比分析尤其精彩，作者没有偏袒任何一种技术，而是根据不同的应用场景（如对带宽和实时性的要求），客观地评估了CAN、Ethernet/IP等技术的优劣势，并给出了具体的选型建议。这种兼具理论深度和工程实践指导的写作风格，是许多同类书籍所缺乏的。当我读到关于“网络冗余与容错设计”的部分时，我深感作者的用心良苦，这直接关系到生产线的稳定运行，书中提供的解决方案非常具有可操作性。这本书更像是一本高级工程师的工具箱，里面装满了解决实际问题的利器。

评分☆☆☆☆☆

这本《自动线控制技术》的导读真是让人眼前一亮。初次翻开时，我以为这会是一本枯燥的理论教科书，但很快我就发现自己错了。作者以一种近乎诗意的笔触，将复杂的控制理论与实际的工业应用场景完美地融合在了一起。特别是关于“模糊逻辑控制”的那一章，它不是简单地罗列公式，而是通过一系列生动的案例，比如智能温控系统如何处理环境的细微变化，让那些原本抽象的概念变得触手可及。我尤其欣赏作者在探讨“自适应控制”时的深度和广度，他不仅讲解了算法的原理，还深入剖析了在不同动态系统下，算法参数调整的微妙之处，这对于我们这些希望将理论付诸实践的工程师来说，简直是宝贵的财富。整本书的行文流畅自然，读起来毫无压力，仿佛是在听一位经验丰富的行家娓娓道来，而不是在啃一本冰冷的专业书籍。书中配有的图表和仿真实例都经过精心设计，清晰地展示了控制系统的响应过程，大大加深了对核心概念的理解。

评分☆☆☆☆☆

对于那些渴望了解现代制造流程“大脑”的读者来说，这本书提供了一个无与伦比的视角。我一直对自动化流水线上的速度与精度的完美平衡感到好奇，而《自动线控制技术》恰好揭示了背后的“魔法”。这本书的价值不在于炫技，而在于它如何系统地拆解了高速运动控制的难点。书中对“实时操作系统（RTOS）”在时间敏感性控制中的作用的阐述极为精辟，它没有停留在理论层面，而是深入到了中断响应时间、任务调度优先级等实际操作的细节。更让我印象深刻的是，作者讨论了如何处理传感器信号的噪声和延迟问题，这在实际的快速生产线上是至关重要的生死线。读完这部分，我感觉自己对如何设计一个既快速又鲁棒的生产线控制架构，有了一个全新的、更为扎实的认知框架。这本书的深度足以满足资深工程师的需求，同时其条理清晰的结构也让初学者能够循序渐进地掌握精髓。