本書共分6章，第1章為智能工廠概述，介紹了智能工廠的定義與特征、智能工廠的企業建模理論、智能工廠設備的配置原則和技術特征，同時提出了最常用的三種智能算法，即模糊控制算法、人工神經網絡（ANN）算法和粒子群（PSO）算法。第2章介紹了智能工廠電源配置研究，從電力負荷預測的意義、模型出發，從逆變電源的最優控制、分布式電源的處理方法和電池模型與配置等方面闡述了不同類型電源的配置。第3章闡述了智能工廠電機驅動的脈寬調制技術（PWM），並從單電機變頻器和雙電機變頻控制繫統兩個方面闡述了SVPWM算法和通用變頻器共直流母線方案。第4章介紹了智能工廠中最常見的PID控制設備，從流量控制、電液伺服控制和自動加藥泵控制三個應用智能算法的配置思路。第5章為智能工廠機器人配置研究，從機器人的定義出發，介紹了智能工廠中的機器人技術和六自由度多關節機器人的結構設計，介紹了移動機器人的路徑規劃和多關節機器人的滑模控制。第6章是關於智能工廠無線網絡配置研究，闡述了應用最廣泛的藍牙技術、WiFi技術、超寬帶技術和無線傳感器網絡技術。

第1章智能工廠概述 1
1.1 智能工廠的定義與特征 1
1.1.1 智能工廠的定義 1
1.1.2 智能工廠的特征 2
1.1.3 智能工廠的企業建模理論 3
1.1.4 智能工廠設備的配置原則 6
1.1.5 智能工廠設備的技術特征 8
1.2 智能工廠設備常見算法 9
1.2.1 模糊控制算法 9
1.2.2 人工神經網絡（ANN）算法 11
1.2.3 粒子群（PSO）算法 16
第2章智能工廠電源配置研究 23
2.1 電力負荷預測 23
2.1.1 電力負荷預測的意義 23
2.1.2 電力負荷預測模型 24
2.1.3 基於Elman神經網絡的電力負荷預測 28
2.2 逆變電源的*優控制 32
2.2.1 逆變電源控制的難點 32
2.2.2 單相全橋逆變器的工作原理 33
2.2.3 狀態反饋**線性化 34
2.2.4 Matlab仿真結果分析 37
2.3 分布式電源的處理方法 38
2.3.1 PV型電源節點處理方法 38
2.3.2 PI型電源節點處理方法 40
2.3.3 弱環網的處理 41
2.4 電池模型與配置 42
2.4.1 電池壽命實時估算算法 42
2.4.2 仿真結果 44
第3章智能工廠電機驅動配置研究 48
3.1 電機驅動的脈寬調制技術 48
3.1.1 脈寬調制技術原理 48
3.1.2 正弦脈寬調制基本原理 50
3.1.3 單極性PWM調制與雙極性PWM調制 53
3.1.4 異步調制和同步調制 55
3.1.5 三相逆變輸出器的電壓和波形的SPWM控制 56
3.2 單電機變頻器的配置研究 58
3.2.1 SVPWM調制技術原理 58
3.2.2 SVPWM算法實現 61
3.2.3 基於空間矢量脈寬調制的直接轉矩控制繫統 64
3.2.4 基於SVPWM的直接轉矩控制繫統仿真研究 66
3.3 雙電機變頻控制繫統的配置研究 70
3.3.1 雙電機控制案例 70
3.3.2 雙變頻繫統的模型分析 73
3.3.3 通用變頻器共直流母線方案 80
3.3.4 雙電機變頻器的兩種連接方法 82
第4章智能工廠PID控制設備配置研究 84
4.1 PID控制概述 84
4.1.1 模擬PID控制和數字PID控制 84
4.1.2 模糊PID控制 87
4.1.3 神經元PID控制 93
4.2 模糊神經網絡的流量PID控制 98
4.2.1 流量控制繫統分析 98
4.2.2 模糊PID控制面臨的問題 98
4.2.3 神經網絡PID控制面臨的問題 100
4.2.4 模糊神經網絡PID控制的解決思路 104
4.3 電液伺服控制繫統的PID控制 105
4.3.1 電液伺服控制繫統分析 105
4.3.2 液壓缸傳遞函數的確定 106
4.3.3 電液伺服閥傳遞函數的確定 107
4.3.4 RBF在線辨識與PID參數自適應整定 108
4.4 基於PSO-PID的淨水加藥自動控制 114
4.4.1 淨水加藥自動控制繫統概述 114
4.4.2 PSO-PID算法 115
第5章智能工廠機器人配置研究 121
5.1 機器人概述 121
5.1.1 機器人的定義 121
5.1.2 智能工廠中的機器人技術 123
5.1.3 六自由度多關節機器人的結構設計 124
5.2 移動機器人的配置研究 131
5.2.1 移動機器人環境模型的建立 131
5.2.2 移動機器人路徑規劃的粒子群算法 133
5.2.3 移動機器人路徑規劃的蟻群算法 136
5.3 多關節機器人的配置研究 142
5.3.1 多關節機器人的數學模型 142
5.3.2 多關節機器人的滑模控制 143
第6章智能工廠無線網絡配置研究 150
6.1 藍牙技術與網絡配置 150
6.1.1 藍牙技術的特點 150
6.1.2 智能工廠藍牙網絡的跳頻技術 152
6.1.3 藍牙協議棧 157
6.1.4 智能工廠藍牙應用模式 160
6.2 WiFi技術與網絡配置 162
6.2.1 WiFi協議的基本內容 162
6.2.2 WiFi網絡的組成元件與類型 163
6.2.3 WiFi網絡的OFDM調制技術 164
6.2.4 WiFi網絡的大尺度衰落 166
6.2.5 WiFi網絡的小尺度衰落 169
6.2.6 智能工廠WiFi信道的建模 171
6.3 超寬帶技術與網絡配置 174
6.3.1 超寬帶無線技術的主要特點 174
6.3.2 超寬帶繫統的脈衝成形技術 176
6.3.3 超寬帶脈衝調制技術 177
6.3.4 超寬帶繫統多址技術 179
6.4 無線傳感器網絡技術與網絡配置 182
6.4.1 無線傳感器網絡節點結構 182
6.4.2 無線傳感器網絡的拓撲結構 184
6.4.3 無線傳感器網絡的路由協議 186
參考文獻 189