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第一部分 智能控制基础1

第1章 智能控制概述1

1.1 智能控制的基本概念1

1.1.1 什么是智能1

1.1.2 什么是智能控制2

1.1.3 智能控制的研究对象3

1.1.4 智能控制系统的原理3

1.2 智能控制的产生与发展5

1.1.5 智能控制系统的功能与特点5

1.3 智能控制的研究领域6

1.4 智能控制与Lon控制网络7

1.4.1 Lon控制网络技术8

1.4.2 Lon网络与智能控制8

1.5 智能控制的发展趋势9

1.5.1 智能控制的主要技术10

1.5.2 智能控制的发展趋势10

2.2.1 普通集合13

2.2 模糊集合的基本概念13

第2章 模糊控制系统13

2.1 模糊控制概述13

2.2.2 模糊集合14

2.2.3 模糊集合的运算15

2.2.4 隶属函数的建立16

2.3 模糊关系18

2.3.1 普通关系18

2.3.2 模糊关系19

2.3.3 模糊关系矩阵运算19

2.4 模糊推理20

2.4.1 模糊逻辑20

2.4.2 模糊语言逻辑21

2.4.3 模糊推理21

2.5 模糊控制器的基本原理与设计24

2.5.1 模糊控制器的基本原理24

2.5.2 模糊控制器的设计方法25

2.6 模糊控制器设计举例27

第3章 专家控制系统33

3.1 专家系统的基本原理33

3.2 专家系统的知识表示方法34

3.2.1 产生式规则的表示35

3.2.2 框架知识表示法35

3.2.3 与或图表示法36

3.2.4 知识的状态空间表示38

3.2.5 神经网络知识表示39

3.3 专家系统的推理机制40

3.3.1 逻辑推理41

3.3.2 不确定性推理46

3.4 专家系统的搜索策略47

3.4.1 深度优先搜索48

3.4.2 宽度优先搜索48

3.4.3 启发式搜索49

3.4.4 不确定性推理树和深度优先搜索50

3.5.1 专家控制系统的基本结构51

3.5 专家控制系统的原理与设计51

3.5.2 专家控制器的设计原则52

3.5.3 模糊知识的获取与表示54

3.6 专家与专家控制系统设计举例57

3.6.1 专家系统设计举例57

3.6.2 专家控制器的设计60

4.1 现场总线技术概述61

4.1.1 现场总线系统的特点61

第4章 Lonworks现场总线技术61

第二部分 Lonworks控制网络技术61

4.1.2 现场总线技术的发展62

4.1.3 Lonworks总线技术优势63

4.2 Lonworks控制网络的构成64

4.2.1 Lonworks控制网络结构64

4.2.2 Lonworks网络的技术支持66

4.3.2 系统的互操作性67

4.3.1 功能强大的神经芯片67

4.3 Lonworks控制网络特征67

4.3.3 通信协议LonTalk68

4.4 Lonworks通信协议68

4.4.1 LonTalk协议简介68

4.4.2 LonTalk提供的服务70

4.4.3 介质访问控制和MAC层协议73

4.4.4 LonTalk协议的链路层及网络层75

4.4.5 LonTalk高层协议76

4.5 基于Lonworks技术设计开放系统77

4.5.1 Lonworks系统硬件77

4.5.2 Lonworks操作系统79

4.5.3 网络工具80

4.5.4 Lonworks网络结构和开发手段81

4.5.5 基于Lonworks系统的网络实现82

5.1 神经芯片简介84

第5章 神经芯片84

5.2 神经芯片结构85

5.2.1 神经芯片的硬件结构85

5.2.2 神经芯片的处理单元85

5.2.3 神经芯片的输入/输出86

5.2.4 存储器86

5.2.5 定时/计数器87

5.3 神经芯片的通信端口88

5.4 神经芯片应用I/O接口89

5.4.1 I/O时序90

5.4.2 输入/输出对象90

5.4.3 神经芯片存储器映像95

第6章 Neuron C编程97

6.1 Neuron C简介97

6.1.1 Neuron C语言的特征97

6.1.2 Neuron C对I/O操作显式控制98

6.1.3 事件驱动与网络变量98

6.2 Neuron C编程模型99

6.1.4 支持显式报文99

6.2.1 软件定时器100

6.2.2 网络变量100

6.2.3 显式报文101

6.2.4 任务调度器102

6.2.5 函数与内嵌变量103

6.3 网络变量编程103

6.3.1 网络变量概述103

6.3.2 I/O对象编程104

6.3.3 任务调度机制——When子句106

6.3.4 网络变量事件109

6.3.5 软件计时器111

6.3.6 网络变量应用112

6.4 标准网络变量SNVT114

6.5 LonMark对象116

6.5.1 LonMark对象结构117

6.5.2 LonMark对象类型119

6.5.3 LonMark文档123

6.6 Neuron节点间通信125

6.6.1 节点间使用网络变量进行通信125

6.6.2 节点间的显式报文通信128

第7章 网络节点的开发135

7.1 节点开发工具NodeBuilder135

7.2 节点开发过程136

7.2.1 网络设备开发的一般方法136

7.2.2 建立一个用户节点138

7.2.3 定义一个Lonworks节点140

7.2.4 网络安装142

7.3 基于Lon控制模块的节点开发143

7.3.1 控制模块143

7.3.2 基于Lon控制模块的节点开发143

7.3.3 节点应用程序开发实例146

7.4 I/O对象工作模式与应用148

7.4.1 恒温器节点应用148

7.4.2 A/D转换器应用150

7.4.3 I2C的应用152

7.5 节点应用程序开发155

7.5.1 日历钟在Lonwroks节点中的应用155

7.5.2 PID控制节点的开发158

7.5.3 LonMark节点实例161

第8章 控制网络设计与构建163

8.1 控制网络设计概述163

8.1.1 控制网络的特征163

8.1.2 Lonworks控制网络设计和安装163

8.2 控制网络开发工具LonMaker165

8.2.1 LonMaker概述165

8.2.2 LonMaker网络166

8.3 设计控制网络167

8.3.1 创建一个LonMaker视图167

8.3.2 配置功能模块170

8.4 Lonpoint节点设备172

8.4.1 Lonpoint接口模块172

8.4.2 Lonpoint接口模块配置173

8.5 控制网络设计举例174

第9章 模糊控制实现技术180

9.1 模糊控制器的常规设计方法180

9.1.1 查表法180

9.1.2 Mamdani极大极小推理183

9.1.3 模糊控制器设计举例186

9.2 模糊控制器的调整189

9.2.1 模糊控制器参数调整189

9.2.2 隶属函数的调整191

9.3 模糊PID控制器192

9.3.1 Fuzzy自整定PID参数控制器192

9.3.2 模糊PID控制器193

9.4 模糊控制器的节点实现194

9.4.1 现场智能节点194

9.4.2 节点模糊控制器设计195

9.5 模糊控制系统设计198

9.5.1 温度系统的模糊控制198

9.5.2 现场总线节点模糊控制器设计200

9.6 模糊控制在现场总线中的应用202

第10章 现场设备的监控实现技术204

10.1 基于Lonworks的分散智能控制系统204

10.2 Lonworks网络的监控工具206

10.2.1 Lonworks网络监控概述206

10.2.2 LonManager DDE207

10.2.3 LNS DDE Server208

10.3 Visual Basic与LNS DDE210

10.3.1 Visual Basic简介210

10.3.2 Visual Basic与LNS DDE Server211

10.4 现场总线基于上位机的模糊控制212

10.4.1 基于VB的通用模糊控制器设计212

10.4.2 基于上位机的模糊控制215

10.4.3 模糊控制系统的三层结构220

11.1.1 Internet提供的服务223

11.1 远程控制系统概述223

第三部分 Internet与Lon网络集成223

第11章 Lonworks网络与Internet融合223

11.1.2 Lonworks网络与Internet224

11.2 ASP与ADO技术226

11.2.1 Web与数据库互联226

11.2.2 ASP编程机制227

11.2.3 ADO数据访问技术231

11.2.4 ASP与ADO技术235

11.3.1 远程监控系统结构和技术236

11.3 基于Internet远程监控系统设计236

11.3.2 智能节点远程监控的实现239

第12章 基于Web的故障诊断专家系统244

12.1 故障诊断的基本概念244

12.1.1 故障诊断简介244

12.1.2 故障检测和诊断的主要内容及方法245

12.1.3 故障诊断过程246

12.1.4 故障诊断的发展趋势247

12.2.2 基于Web专家系统设计原则248

12.2 基于Internet的专家系统248

12.2.1 Internet专家系统概述248

12.2.3 基于Web的专家系统结构249

12.2.4 利用ASP技术开发网上专家系统251

12.3 面向对象的专家系统构建252

12.3.1 面向对象程序设计的基本概念252

12.3.2 面向对象的知识表达和推理254

12.3.3 面向对象黑板模型257

12.3.4 加热炉出口温度串级控制系统的面向对象设计261

12.4 专家系统与其它技术的融合263

12.4.1 专家数据库系统264

12.4.2 模糊推理和神经网络的集成266

12.5 基于Web的故障诊断专家系统269

12.5.1 故障诊断系统的功能需求270

12.5.2 网上故障诊断专家系统的构建270

12.6.1 概述273

12.6.2 空气压缩机故障诊断系统273

12.6 空气压缩机故障诊断专家系统273

12.6.3 空气压缩机诊断过程275

12.6.4 知识库277

12.6.5 推理机278

第13章 Lonworks与智能小区自动化系统279

13.1 楼宇自动化系统279

13.1.1 智能大厦中的楼宇自动化系统279

13.1.2 楼宇自动化与Lonworks控制网络280

13.1.3 Lonworks网络在楼宇自动化系统中的应用282

13.1.4 基于Lon总线技术的暖通空调控制系统284

13.2 Lonworks在智能小区自动化系统中的应用287

13.2.1 智能小区自动化系统的构成288

13.2.2 Lonworks技术在智能小区中的应用289

13.3 Lonworks在家庭智能控制系统中的应用291

13.4 基于Internet的家庭自动化网络292

13.4.1 基于Internet的家庭自动化系统的构成293

13.4.2 基于Internet的家庭自动化网络系统294

13.5 基于Lonworks技术的远程自动抄表系统296

第四部分 智能控制网络技术的新发展298

第14章 智能代理技术298

14.1 智能代理概述298

14.1.1 智能代理概念298

14.1.2 智能代理的研究范畴299

14.1.3 面向Agent的程序设计方法300

14.2 Java语言简介301

14.2.1 Java语言的特点301

14.2.2 Java结构与应用302

14.2.3 Java的程序和独立程序302

14.3 Java面向对象程序设计303

14.3.1 Java面向对象程序设计303

14.3.2 Java多线程程序设计307

14.4 用Java构建智能代理310

14.4.1 基于Java的规则表示310

14.4.2 前向推理实现315

14.4.3 Rule Applet实现318

14.5 Agent的监控系统319

14.5.1 基于Web的报警系统319

14.5.2 基于智能代理的网络监控系统322

14.5.3 现场总线与智能代理323

第15章 XML与现场总线技术326

15.1 现场总线与XML326

15.1.1 概述326

15.1.2 Web技术构成327

15.1.3 现场总线部件的XML描述328

15.2 XML的概述329

15.2.1 XML简介329

15.2.2 XML标准331

15.2.3 建立XML的应用过程332

15.2.4 Web上的XML333

15.3 XML的应用333

15.3.1 XML在现场总线中的应用333

15.3.2 XML语言与Java的结合335