现代测控技术与系统(第2版高等学校自动化专业系列教材)

本书在第1版的基础上， 进行了全面更新和扩充，旨 在反映测控技术的最新发展 和国家战略需求。全书共分 9章，第1章简要介绍测控系 统的基本概念、系统构成以 及发展趋势；第2章介绍现 代测控系统的理论方法；第 3章介绍各种新型传感器的 原理及应用；第4章介绍基 于网络的测控技术与系统； 第5章介绍基于计算机视觉 的测控技术与系统；第6、7 章分别介绍基于无线通信与 雷达的测控技术与系统。第 2版特别替换了第8章和第9 章。第8章介绍基于北斗卫 星导航系统的测控技术与系 统；第9章介绍基于微机电 系统的测控技术与系统。书 中详细介绍了这些技术的基 本概念、工作原理和典型应 用，并通过案例分析与实验 指导，强化理论与实践的结 合，帮助读者深入理解并掌 握测控技术的实际应用。 本书面向的读者群体广 泛，包括高校师生、科研人 员以及工程技术人员。它旨 在帮助学生掌握现代测控技 术的核心知识，培养解决实 际问题的能力；对于研究人 员和工程技术人员而言，本 书提供了前沿的技术进展和 实践技能，以促进他们在新 工科背景下的创新思维和实 践技能的提升。

韩九强，二级教授，博士生导师，现任西安交通大学自动控制研究所名誉所长，检测技术与自动化装置二级学科学术带头人，陕西省仪器仪表学会理事长，中国仪器仪表学会理事，教育部高等学校自动化类教学指导委员会副主任委员，陕西省智能测控与工业大数据工程中心学术委员会主任，全国自动化专业系列教材编审委员会委员，中国机械工业教育协会自动化分委员会副主任委员，享受国务院政府特殊津贴。主要研究方向：智能测控技术与智动化系统，图像处理与模式识别，机器视觉与机器学习，人工智能与智能仪器仪表，生物信息学等。先后主持研究完成国家、省部、国际合作以及大中型企业科研项目80余项，研制成功智能测控仪器系统装备50余种，获授权国家发明专利30余项，获软件著作权和实用新型专利5项，获国家、省部级教学科研成果奖励17项。其中，主持完成的“嵌入式软测量柔性开发平台关键技术及系列智能测控仪器装置研发”获2009年度国家科学技术进步二等奖，主讲的《现代检测技术》课程获2010年度国家级精品课程奖，发表学术论文320多篇，SCI／EI检索107篇，主编出版教材著作4本。

第1章 绪论 1.1 测控技术在自动化中的应用 1.1.1 现代测控技术的发展 1.1.2 现代测控技术的应用 1.1.3 现代测控系统的特点 1.2 现代测控系统的结构与设计 1.2.1 现代测控系统的结构模型 1.2.2 现代测控系统的设计方法 1.3 现代测控技术的分类 1.4 现代测控技术与系统发展方向 第2章 测控系统的理论基础 2.1 测控系统的误差处理 2.1.1 误差的来源与分类 2.1.2 随机误差处理方法 2.1.3 疏失误差处理方法 2.2 非线性特性补偿方法 2.2.1 模拟非线性补偿法 2.2.2 数字非线性补偿法 2.3 信号插值算法 2.3.1 拉格朗日插值 2.3.2 牛顿插值 2.3.3 样条插值 2.4 信号滤波 2.4.1 匹配滤波器 2.4.2 数字滤波器 2.4.3 、卡尔曼滤波器 2.4.4 快速傅里叶变换 2.5 知能测控算法 2.5.1 数字PID算法 2.5.2 神经网络算法 2.5.3 遗传算法 习题与思考题 第3章 测控系统的感知技术 3.1 传感器概述 3.1.1 传感器的定义与分类 3.1.2 传感器的基本特性 3.2 热敏传感器 3.2.1 热电阻 3.2.2 热敏电阻 3.2.3 热电偶 3.3 光敏传感器 3.3.1 光电效应传感器 3.3.2 色敏传感器 3.3.3 光纤传感器 3.3.4 光栅传感器 3.3.5 CCD图像传感器 3.3.6 红外传感器 3.4 声镦敏传感器 3.4.1 超声波传感器 3.4.2 SAW传感器 3.5 气传成器 3.5.1 气敏传感器的分类与特性 3.5.2 可燃性气体传感器 3.5.3 氧气传感器 3.5.4 电子鼻 3.6 生物敏传感器 3.6.1 场效应晶体管(FET)生物敏传感器 3.6.2 DNA生物敏传感器 3.7 智能传感器 3.7.1 智能传感器的结构和功能 3.7.2 硬件结构 3.7.3 软件设计 3.7.4 智能传感器的应用 习题与思考题 参考文献 第4章 基于网络的测控技术 4.1 集散网络测控技术 4.1.1 开放系统互联(ISO/OSD标准模型) 4.1.2 MAP/TOP通信协议 4.1.3 通信接口 4.1.4 测控组态软件 4.2 现场总线网络测控技术 4.2.1 现场总线技术简介 4.2.2 CAN总线 4.2.3 FF总线 …… 第5章 基于机器视觉的测控技术 第6章 基于无线通信的测控技术 第7章 基于雷达的测控技术 第8章 基于北斗卫星导航系统的测控技术 第9章 基于微机电系统的测控技术