现代网络控制技术及应用

　　本书主要介绍现代网络控制技术及应用。本书首先对自动控制的发展历程和网络控制系统的特点进行了概述；然后从网络的基础知识入手，详细地介绍了网络控制系统原理，以及4种网络控制理论与技术，包括以工业以太网技术和工业无线技术为主的工业网络控制系统、以无线网络技术为主的无线网络控制系统、物联网控制系统、信息物理系统；后介绍了工业4.0、工业互联网的概念。

　　谭志，男，博士，北京交通大学博士后，北京建筑大学电气与信息工程学院副教授，自动化系主任，中国人工智能青年工作委员会委员、北京市电子学会会员。主要研究方向为物联网、机器学习。主持完成和参加多项及省部级项目等10多项，发表论文40余篇。

目　　录
第1章　绪论 （1）
1.1　自动控制的发展过程 （3）
1.2　网络控制系统的特点 （9）
第2章　网络基础知识 （11）
2.1　互联网概述 （12）
2.1.1　我国互联网的发展状况 （12）
2.1.2　互联网的相关标准化组织 （13）
2.1.3　计算机网络的体系结构 （14）
2.1.4　数据的数据封装与解封装 （22）
2.2　TCP/IP协议 （23）
2.2.1　TCP/IP协议的体系结构 （23）
2.2.2　TCP/IP协议的数据封装和PDU （29）
2.3　互联网寻址系统 （31）
2.3.1　IPv4地址 （31）
2.3.2　子网划分 （34）
2.3.3　IPv6地址 （37）
2.4　网络拓扑类型 （42）
2.4.1　局域网 （43）
2.4.2　广域网 （46）
2.4.3　城域网 （49）
第3章　网络控制系统 （53）
3.1　网络控制系统概述 （53）
3.2　网络控制系统的结构 （55）
3.2.1　传统控制系统的分类 （55）
3.2.2　网络控制系统的分类 （56）
3.3　网络控制系统涉及的内容与面临的问题 （60）
3.3.1　网络控制系统涉及的内容 （60）
3.3.2　网络控制系统面临的问题 （62）
3.4　网络控制系统的建模分析与控制策略 （70）
3.4.1　网络控制系统的建模分析 （70）
3.4.2　网络控制系统的控制策略 （77）
3.5　网络控制系统的应用与发展 （78）
第4章　工业网络控制系统 （81）
4.1　工业以太网技术 （81）
4.1.1　工业以太网简介 （82）
4.1.2　EtherCAT系统 （85）
4.2　工业无线技术 （90）
4.2.1　工业无线技术简介 （90）
4.2.2　WIA-PA标准 （92）
4.2.3　无线HART标准 （96）
4.2.4　ISA100.11a标准 （97）
第5章　无线网络控制系统 （99）
5.1　无线网络控制系统概述 （99）
5.2　无线网络控制系统的结构与协作方式 （100）
5.2.1　无线网络控制系统的结构 （100）
5.2.2　无线网络控制系统的协作方式 （102）
5.3　无线网络控制系统的协议栈 （105）
5.4　无线网络控制系统的应用 （106）
第6章　物联网控制系统 （109）
6.1　物联网概述 （109）
6.2　物联网控制系统的定义与特点 （111）
6.2.1　物联网控制系统定义 （111）
6.2.2　物联网控制系统的特点 （112）
6.3　物联网控制系统的基本结构 （113）
6.4　物联网控制系统的建模分析 （115）
第7章　信息物理系统 （119）
7.1　信息物理系统概述 （119）
7.1.1　信息物理系统的基本概念与特性 （119）
7.1.2　信息物理系统与其他系统的关系 （123）
7.2　信息物理系统的异构体系结构 （127）
7.2.1　信息物理系统的逻辑功能 （127）
7.2.2　信息物理系统的功能组件模型 （130）
7.2.3　信息物理系统的通用体系结构 （133）
7.3　信息物理系统面临的挑战 （137）
第8章　工业4.0和工业互联网 （139）
8.1　工业4.0 （139）
8.2　工业互联网 （141）
8.3　信息物理系统与工业4.0 （142）
参考文献 （147）