前言

智能工厂是智能制造、工业 4.0 的背景下当今工厂在设备智能化、管理现代化、信息计算机化的基础上达到的新阶段，其内容不但包含上述智能设备和自动化系统的集成，还涵盖了企业管理信息系统的全部内容。对于许多复杂的智能工厂设备的控制方法，难以建立有效的数学模型和用常规的控制理论去进行定量计算和分析，而必须采用定量方法与定性方法相结合的控制方式，即由机器用类似于人的智慧和经验来引导求解过程，常见的算法包括模糊控制算法、人工神经网络算法和粒子群算法等。

本书作者长期从事自动化、智能化的理论研究与教学、实践应用与推广，同时在工厂有十余年的设备配置、维护和管理经验，又有在高校从事人工智能的研究经历，在智能工厂发展和实践中积累了丰富的经验。针对智能工厂发展过程中设备的应用现状，本书作者提出了具体的设计通则和智能算法，体现了具有自主能力、整体可视技术的实践、协调重组及扩充特性、自我学习及维护能力、人机共存的设备配置解决思路。

本书共6章，第1章为智能工厂概述，介绍了智能工厂的定义与特征、智能工厂的企业建模理论、智能工厂设备的配置原则和技术特征，同时提出了最常用的3种智能算法，即模糊控制算法、人工神经网络（ANN）算法和粒子群（PSO）算法。第2章介绍了智能工厂电源配置研究，从电力负荷预测的意义、模型出发，从逆变电源的最优控制、分布式电源的处理方法、电池模型与配置等方面阐述了不同类型电源的配置。第3章阐述了智能工厂电机驱动的脉宽调制技术（PWM），并从单电机变频器和双电机变频控制系统两个方面阐述了SVPWM算法和通用变频器共直流母线方案。第4章介绍了智能工厂中最常见的PID控制设备，从流量控制、电液伺服控制和净水加药自动控制3个应用介绍智能算法的配置思路。第5 章为智能工厂机器人配置研究，从机器人的定义出发，介绍了智能工厂中的机器人技术和六自由度多关节机器人的结构设计，介绍了移动机器人的路径规划和多关节机器人的滑模控制。第6章为智能工厂无线网络配置研究，阐述了应用最广泛的蓝牙技术、Wi-Fi技术、超宽带技术和无线传感器网络技术。

本书的写作条理清晰、要点突出，从智能工厂实践中的设备配置出发，以可操作性的、创新的人工智能模型建构来验证设备的智能控制策略，为智能工厂应用研究提供了新的思路，这也是本书作者长期从事工厂自动化、智能化工作的结晶，对于企业技术人员和高校、科研院所的相关学者都有一定的指导意义。基于人工智能在近年来的快速发展，本书借鉴了很多成果理论，在此一并致谢。

希望本书的出版能让作者的成果获得更多的关注，也会对智能工厂设备配置的应用推广起到很好的作用。

浙江工商职业技术学院李方园