第1章 绪论 1
1.1材料成型过程控制的特点 1
1.2材料成型过程控制的基本概念 1
1.3材料成型过程控制系统分类 2
1.4材料成型过程控制的基本要求 4
第2章 材料成型计算机控制基础 7
2.1计算机输入／输出通道的组成与功能 7
2.2计算机输入／输出通道的控制方式 7
2.2.1计算机输入／输出通道与CPU交换信息类型 7
2.2.2计算机通道的编址方式 8
2.2.3CPU对计算机通道的控制方式 8
2.2.4计算机通道接口设计应考虑的问题 9
2.3模拟量输入通道设计 10
2.3.1模拟量输入通道的结构 10
2.3.2模拟量输入通道设计应考虑的问题 10
2.3.3信号放大电路 11
2.3.4模拟多路转换器及其与CPU的接口 16
2.3.5采样保持器 19
2.4A／D转换器接口设计 20
2.4.1模／数转换器和数／模转换器的主要技术指标 20
2.4.2逐次逼近式A／D转换器及接口 21
2.4.3串行A／D转换器与单片机的接口 27
2.5D／A转换器接口设计 28
2.5.1模拟量输出通道的结构形式 28
2.5.2D／A转换接口设计的一般性问题 29
2.5.38位D／A转换器及其接口 33
2.5.412位D／A转换器及其接口 35
2.6开关量输入采样 38
2.6.1开关量（数字量）输入通道的结构形式 38
2.6.2过程开关量（数字量）形式及变换 38
2.6.3整形与电平变换 40
2.6.4开关量输入通道与CPU的接口 42
2.7开关量输出控制 44
2.7.1开关量输出通道的 44
结构形式 44
2.7.2开关量输出通道与CPU的接口 45
2.7.3功率接口技术 45
习题 47
第3章 材料成型过程控制常用传感器 48
3.1传感器基础 48
3.1.1传感器的概念 48
3.1.2传感器的组成 48
3.1.3传感器的分类 49
3.1.4传感器的基本特性 49
3.2电参量型传感器 52
3.2.1电阻式传感器 52
3.2.2电容式传感器 63
3.2.3电感式传感器 66
3.3电量型传感器 73
3.3.1磁电式传感器 74
3.3.2压电式传感器 76
3.3.3压磁式传感器 77
3.3.4霍尔元件式传感器 77
3.3.5光电式传感器 77
3.4材料成型过程传感器 84
3.4.1温度传感器 84
3.4.2图像传感器 88
3.4.3光栅数字传感器 91
习题 95
第4章 材料成型过程控制基本算法 96
4.1常规控制 96
4.1.1PID控制器数字化 96
4.1.2PID算法优化 98
4.1.3PID参数整定方法 102
4.2专家系统 105
4.2.1专家系统定义 105
4.2.2专家系统的功能 106
4.2.3专家系统的结构 106
4.2.4专家系统的基本特征 108
4.2.5知识获取与知识库管理 109
4.2.6推理控制策略 116
4.2.7解释机制 120
4.2.8专家系统的设计与开发 122
4.2.9专家系统效能评估 129
4.3模糊控制 131
4.3.1模糊推理基础 131
4.3.2模糊控制器设计 136
4.4神经网络控制 147
4.4.1神经网络控制的优越性 147
4.4.2神经元模型 148
4.4.3神经网络的模型分类 149
4.4.4神经网络的学习算法 151
4.4.5神经网络的泛化能力 151
4.4.6神经网络控制方案 152
习题 155
第5章 材料成型过程控制抗干扰技术 156
5.1材料成型过程干扰途径与分类 156
5.1.1干扰途径 156
5.1.2干扰分类 156
5.2材料成型过程控制硬件抗干扰技术 158
5.2.1接地技术 158
5.2.2屏蔽技术 160
5.2.3硬件“看门狗”技术 164
5.2.4电源的抗干扰技术 167
5.2.5计算机接口电路隔离技术 171
5.3材料成型过程控制软件抗干扰技术 173
5.3.1软件冗余技术 174
5.3.2软件陷阱技术 175
5.3.3软件“看门狗”技术 177
5.3.4数字滤波 178
5.4材料成型过程控制抗干扰设计实例 180
5.4.1设计抗干扰电路 180
5.4.2抑制干扰源 185
5.4.3削弱耦合通道 186
5.4.4采用屏蔽双绞线 187
5.4.5合理布线 189
习题 192
第6章 焊接过程控制 193
6.1焊接过程控制特点 193
6.1.1焊接过程控制的一般特点 193
6.1.2电弧焊过程控制特点 195
6.1.3电阻焊过程控制特点 200
6.1.4其他熔焊工艺控制特点 202
6.2焊接质量自动控制必要性 204
6.2.1焊接质量的概念 204
6.2.2焊接质量检测与控制的必要性 205
6.2.3焊接质量传感与控制对象 206
6.3焊接过程传感与控制 207
6.3.1焊接过程传感器的作用 207
6.3.2焊接过程自动控制系统 210
6.3.3非熔化极氩弧焊弧长控制 212
6.3.4熔化极电弧焊熔滴过渡控制 214
6.3.5焊缝自动跟踪传感与控制 220
6.3.6焊缝熔透与熔深的传感与控制 227
6.4焊接过程智能控制 230
6.4.1常规控制方法在焊接中的应用 230
6.4.2模糊系统理论在焊接中的应用 234
6.4.3焊接专家系统在焊接中的应用 237
6.4.4人工神经网络理论在焊接中的应用 241
习题 245
第7章 铸造过程检测与控制 246
7.1铸造过程质量检测与控制的重要性 246
7.1.1铸造过程质量概念 246
7.1.2铸造过程质量控制的重要性和意义 247
7.2铸造过程检测与控制特点 247
7.2.1铸造过程控制一般特点 247
7.2.2砂处理过程控制特点 248
7.2.3造型（芯）过程控制特点 250
7.2.4熔炼过程控制特点 252
7.3铸造过程信号检测方法 254
7.3.1铸造过程传感器的作用 254
7.3.2砂处理过程信号检测方法 255
7.3.3造型过程信号检测方法 261
7.3.4熔炼过程信号检测方法 262
7.4铸造过程自动控制 266
7.4.1砂处理过程自动控制 266
7.4.2造型（芯）过程自动控制 278
7.4.3熔炼过程自动控制 283
7.4.4低压铸造过程自动控制 295
习题 299
第8章 锻压过程检测与控制 300
8.1锻压过程检测与控制特点 300
8.1.1锻压过程检测与控制一般特点 300
8.1.2热模锻生产检测及控制特点 302
8.1.3锻压生产的发展趋势 303
8.2锻压过程信号检测方法 303
8.2.1锻压力的检测 303
8.2.2锻压位移的检测 305
8.2.3锻压速度及加速度的检测 307
8.2.4液体压力及流量的检测 308
8.2.5锻压位置的检测方法 310
8.3热模锻生产过程检测与控制 313
8.3.1热模锻压力机的检测与控制 313
8.3.2热模锻液压机的检测与控制 315
8.3.3锻后热处理炉的检测与控制 320
8.4自由锻造生产过程检测与控制 322
8.4.1自由锻造操作机的检测与控制 322
8.4.2自由锻造加热炉的检测与控制 328
8.4.3泵直接传动式锻造液压机检测与控制 330
习题 332
参考文献 333