楊宜民、張祺、高軍禮、張學(xué)習(xí)編*的《自動(dòng)化 科學(xué)與技術(shù)概論》系統(tǒng)、全面地介紹了控制科學(xué)與工 程學(xué)科的基本概念、理論、技術(shù)及其研究現(xiàn)狀和發(fā)展 趨勢(shì)，內(nèi)容極為豐富，涉及控制科學(xué)與工程學(xué)科的方 方面面。
本書的編寫遵循深入淺出、系統(tǒng)全面、突出中國 人貢獻(xiàn)三項(xiàng)原則，同時(shí)特別強(qiáng)調(diào)智能技術(shù)的先進(jìn)性和 把“控制”概念擴(kuò)展到“規(guī)劃、決策”層次兩方面； 力求與時(shí)俱進(jìn)，滿足信息時(shí)代對(duì)IT精英培養(yǎng)的要求以 及莘莘學(xué)子的殷切期望。
本書既可以作為“控制科學(xué)與工程”專業(yè)研究生 的入門書，又能幫助他們選擇研究方向，同時(shí)還是一 個(gè)很好的資料庫和知識(shí)庫，對(duì)相關(guān)專業(yè)的老師、學(xué)生 與研究人員具有一定的參考價(jià)值。
改革開放以來，我國的高等教育事業(yè)得以飛速發(fā)展，并發(fā)生了翻天覆地的變化。十多年前，大學(xué)的專科和本科教育就已發(fā)展成為大眾化教育，碩士和博士研究生教育自然提升為“半精英”和“精英”教育。
伴隨著我國政治、經(jīng)濟(jì)、文化等發(fā)展和進(jìn)步的需要，研究生的招生規(guī)模不斷擴(kuò)大。自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)是一個(gè)以信息的獲取、傳輸和處理（計(jì)算和存儲(chǔ)）為三大（四大）關(guān)鍵技術(shù)的信息類學(xué)科，其研究生生源一部分來自“控制科學(xué)與工程”專業(yè)與“自動(dòng)化”專業(yè)之外的其他專業(yè)，他們對(duì)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)不太了解。即使生源來自“控制科學(xué)與工程”專業(yè)與“自動(dòng)化”專業(yè)，也因來自不同院校，所掌握的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)的程度而各不相同。因此，向博士、碩士新生較系統(tǒng)、全面地介紹自動(dòng)化學(xué)科的基本概念、理論、技術(shù)及其研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)是非常必要的。
從2000年開始，我校為“控制科學(xué)與工程”專業(yè)的博士生和碩士生開設(shè)《自動(dòng)化概論》課，并列為必修學(xué)位課程。所使用教材是楊宜民老師以1995年國家自然科學(xué)基金委員會(huì)的自然科學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)研報(bào)告《自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)》為藍(lán)本的自編教材。
近些年，我們積極開展《自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)》研究生示范課程的建設(shè)工作，并得到學(xué)校、自動(dòng)化學(xué)院的大力支持與幫助。在《自動(dòng)化概論》教材（廣東工業(yè)大學(xué)教材科出版，2000年6月第1版，2006年10月第2版）的基礎(chǔ)上，結(jié)合本人幾十年來對(duì)自動(dòng)化學(xué)科的學(xué)習(xí)與理解，以及十多年來對(duì)該課程的教學(xué)體會(huì)，2011年楊宜民老師編寫了《自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)》教材。該教材的編寫遵循深入淺出、系統(tǒng)全面、突出中國人貢獻(xiàn)三項(xiàng)原則，同時(shí)又特別強(qiáng)調(diào)智能技術(shù)的先進(jìn)性和把“控制”概念擴(kuò)展到“規(guī)劃、決策”層次兩方面。
本書是以2011年楊宜民老師編寫的《自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)》教材為藍(lán)本進(jìn)行編寫的，編者力求本教科書與時(shí)俱進(jìn)，能滿足信息時(shí)代對(duì)IT精英培養(yǎng)的要求以及莘莘學(xué)子的殷切期望。第1章為緒論，介紹自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的一些專業(yè)術(shù)語、知識(shí)結(jié)構(gòu)、組成、發(fā)展歷史、研究意義和研究?jī)?nèi)容； 第2章為控制理論，主要介紹線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、分布參數(shù)系統(tǒng)、離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)五種有模型系統(tǒng)的控制理論，以及無模型系統(tǒng)的各種智能控制技術(shù)； 第3章為控制工程，主要介紹自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科中有關(guān)工程實(shí)現(xiàn)的理論與技術(shù)，包括傳感器、檢測(cè)技術(shù)、傳感器信息融合技術(shù)、控制系統(tǒng)的建模、分析與綜合、各種先進(jìn)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)及仿真等； 第4章為系統(tǒng)工程，主要介紹系統(tǒng)工程的方法論和常用技術(shù)； 第5章為模式識(shí)別，主要介紹機(jī)器視覺、機(jī)器聽覺和機(jī)器喉（語音合成）等的構(gòu)成、工作原理、工作流程與實(shí)現(xiàn)的硬件和軟件； 第6章為人工智能，主要介紹其發(fā)展歷史、三大學(xué)派、研究?jī)?nèi)容、知識(shí)表示法、各種推理技術(shù)和分布人工智能； 第7章為機(jī)器人學(xué)，簡(jiǎn)單說明機(jī)器人學(xué)，以及它與自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)之間的密切關(guān)系。
可見，本書的內(nèi)容極為豐富，涉及自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的方方面面，既可以作為“控制科學(xué)與工程”專業(yè)研究生的入門書，又能幫助他們選擇研究方向，同時(shí)還是一個(gè)很好的資料庫和知識(shí)庫。因此，相信它對(duì)“控制科學(xué)與工程”專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的老師、學(xué)生與研究人員會(huì)有幫助，具有一定的參考價(jià)值。
本書除了引用書末所列出的參考文獻(xiàn)外，還引用了IEEE相關(guān)的期刊、相關(guān)的國際學(xué)術(shù)會(huì)議論文集、國內(nèi)的《自動(dòng)化學(xué)報(bào)》、《計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)》、《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》、《控制理論與應(yīng)用》、《機(jī)器人》等權(quán)威刊物中的資料，特向相關(guān)作者的辛勤勞動(dòng)表示謝意與敬意！
本書的出版得到廣東省教育廳的立項(xiàng)支持（2012年研究生示范課程建設(shè)教改項(xiàng)目），立項(xiàng)過程中得到中南大學(xué)蔡自興教授、華中科技大學(xué)黃心漢教授、華南理工大學(xué)胡躍明教授、廣東工業(yè)大學(xué)張占松教授和李日隆教授等的推薦與支持，在此一并表示衷心的感謝！
張祺老師編寫本書的第2、6、7章； 高軍禮老師編寫第1、3章； 張學(xué)習(xí)老師編寫第4、5章。最后，全書由楊宜民老師統(tǒng)稿和定稿。此外，博士生付根平和田波幫助打印部分內(nèi)容、繪制部分圖片。
盡管編者在本書的編寫過程中竭盡全力，但由于時(shí)間和知識(shí)水平的限制，其中定有不妥、甚至錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)諸位專家和讀者批評(píng)指正。
廣東工業(yè)大學(xué)
編者2015年9月
第1章緒論
1.1一些專業(yè)術(shù)語
1.2自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)與學(xué)科組成
1.2.1自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)
1.2.2自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的學(xué)科組成
1.3自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)與其他學(xué)科的關(guān)系
1.4自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的起源與發(fā)展歷史
1.4.1自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的起源
1.4.2自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史
1.5自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)在人類發(fā)展史中的位置
1.6自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的研究意義
1.7自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的研究?jī)?nèi)容
習(xí)題
第2章控制理論
2.1概述
2.1.1控制理論的定義
2.1.2控制理論的發(fā)展簡(jiǎn)史
2.1.3控制理論的分類
2.2線性系統(tǒng)及其控制理論
2.2.1線性系統(tǒng)
2.2.2線性系統(tǒng)理論
2.3非線性系統(tǒng)及其控制理論
2.3.1非線性系統(tǒng)
2.3.2非線性系統(tǒng)理論
2.4分布參數(shù)系統(tǒng)及其控制理論
2.4.1分布參數(shù)系統(tǒng)
2.4.2分布參數(shù)系統(tǒng)理論
2.5離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)及其控制理論
2.5.1離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)
2.5.2離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論
2.6復(fù)雜系統(tǒng)及其控制理論
2.6.1復(fù)雜系統(tǒng)
2.6.2復(fù)雜系統(tǒng)理論
2.7幾種典型的控制方法
2.7.1魯棒控制
2.7.2自適應(yīng)控制
2.7.3容錯(cuò)控制
2.8無模型系統(tǒng)及其控制理論
2.8.1無模型系統(tǒng)
2.8.2無模型系統(tǒng)理論（智能控制）
習(xí)題
第3章控制工程
3.1概述
3.2傳感器
3.2.1傳感器的分類與工作原理
3.2.2傳感器的特性與應(yīng)用
3.3檢測(cè)技術(shù)
3.3.1測(cè)量?jī)x表
3.3.2測(cè)量方法
3.4傳感器信息融合技術(shù)
3.4.1信息融合技術(shù)的工作原理與作用
3.4.2信息融合方式
3.4.3信息融合方法
3.4.4傳感器信息融合的應(yīng)用
3.5系統(tǒng)建模與系統(tǒng)CAD
3.5.1系統(tǒng)建模
3.5.2系統(tǒng)CAD
3.6系統(tǒng)仿真
3.6.1系統(tǒng)仿真的定義與分類
3.6.2數(shù)字仿真
3.6.3物理仿真
3.6.4仿真軟件
3.6.5系統(tǒng)仿真的應(yīng)用
3.7遞階分布控制
3.7.1遞階分布控制的原理結(jié)構(gòu)與作用
3.7.2遞階分布控制系統(tǒng)
3.8現(xiàn)場(chǎng)總線控制
3.8.1常用的現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)與實(shí)時(shí)以太網(wǎng)
3.8.2現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
3.8.3現(xiàn)場(chǎng)總線通信系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備
3.8.4現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的組態(tài)
3.9先進(jìn)制造技術(shù)
3.9.1柔性制造系統(tǒng)
3.9.2敏捷制造系統(tǒng)
3.9.3計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)
習(xí)題
第4章系統(tǒng)工程
4.1系統(tǒng)概述
4.1.1系統(tǒng)的定義
4.1.2系統(tǒng)的特性
4.1.3系統(tǒng)的分類
4.2系統(tǒng)工程概述
4.2.1系統(tǒng)工程的定義與特點(diǎn)
4.2.2系統(tǒng)工程的研究對(duì)象與研究?jī)?nèi)容
4.2.3系統(tǒng)工程的產(chǎn)生與發(fā)展
4.3系統(tǒng)工程的理論基礎(chǔ)
4.4系統(tǒng)工程方法論
4.4.1方法與方法論的定義
4.4.2三維結(jié)構(gòu)論
4.4.3調(diào)查學(xué)習(xí)模式論
4.4.4綜合集成論
4.5系統(tǒng)工程的常用技術(shù)
4.5.1系統(tǒng)分析技術(shù)
4.5.2系統(tǒng)預(yù)測(cè)技術(shù)
4.5.3系統(tǒng)評(píng)價(jià)技術(shù)
4.5.4系統(tǒng)決策技術(shù)
4.6系統(tǒng)工程的研究與應(yīng)用
習(xí)題
第5章模式識(shí)別
5.1概述
5.1.1模式識(shí)別的定義
5.1.2模式識(shí)別的工作流程
5.1.3模式識(shí)別的基礎(chǔ)理論
5.1.4模式識(shí)別的基本方法
5.1.5模式識(shí)別的發(fā)展簡(jiǎn)史
5.2計(jì)算機(jī)視覺（機(jī)器視覺）
5.2.1計(jì)算機(jī)視覺的定義與工作流程
5.2.2計(jì)算機(jī)視覺的基本構(gòu)成
5.2.3圖像預(yù)處理
5.2.4圖像分割
5.2.5圖像識(shí)別
5.2.6圖像理解
5.2.7文本識(shí)別
5.3機(jī)器聽覺與機(jī)器喉
5.3.1相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)
5.3.2機(jī)器聽覺
5.3.3機(jī)器喉
5.4模式識(shí)別的應(yīng)用
習(xí)題
第6章人工智能
6.1概述
6.1.1人工智能的定義
6.1.2人工智能的發(fā)展簡(jiǎn)史
6.1.3人工智能的三大研究學(xué)派
6.1.4人工智能的研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
6.1.5人工智能的應(yīng)用
6.2知識(shí)表示方法
6.2.1狀態(tài)空間表示法
6.2.2謂詞邏輯表示法
6.2.3語義網(wǎng)絡(luò)表示法
6.2.4框架表示法
6.2.5本體技術(shù)表示法
6.2.6過程表示法
6.3經(jīng)典推理技術(shù)
6.3.1圖搜索策略
6.3.2消解原理技術(shù)
6.3.3產(chǎn)生式系統(tǒng)技術(shù)
6.3.4規(guī)則演繹系統(tǒng)技術(shù)
6.4非經(jīng)典推理技術(shù)
6.4.1非單調(diào)推理技術(shù)
6.4.2不確定性推理技術(shù)
6.5智能計(jì)算與智能控制
6.5.1智能計(jì)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系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)
6.6.3相互作用與通信
6.6.4合作的基本原理和方法
習(xí)題
第7章機(jī)器人學(xué)
7.1概述
7.1.1機(jī)器人的定義與特點(diǎn)
7.1.2機(jī)器人的起源與發(fā)展簡(jiǎn)史
7.1.3機(jī)器人的構(gòu)成與分類
7.1.4機(jī)器人學(xué)的研究?jī)?nèi)容
7.2機(jī)器人學(xué)和自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的關(guān)系
7.3FIRA系列微型機(jī)器人足球比賽
7.3.1FIRA系列微型足球機(jī)器人
7.3.2比賽系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與工作流程
7.4RoboCup中型組機(jī)器人足球比賽
7.4.1RoboCup中型組足球機(jī)器人
7.4.2比賽系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與工作流程
7.5RoboCup標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)組機(jī)器人足球比賽
7.5.1NAO類人足球機(jī)器人
7.5.2比賽系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)與工作流程
習(xí)題
附錄
參考文獻(xiàn)
新書資訊