材料成型控制工程基礎(chǔ)

第1章 緒論

1.1 材料成型過程控制的特點

1.2 材料成型過程控制的基本概念

1.3 材料成型過程控制系統(tǒng)分類

1.4 材料成型過程控制的基本要求

第2章 材料成型計算機(jī)控制基礎(chǔ)

2.1 計算機(jī)輸入/輸出通道的組成與功能

2.2 計算機(jī)輸入/輸出通道的控制方式

2.2.1 計算機(jī)輸入/輸出通道與CPL交換信息類型

2.2.2 計算機(jī)通道的編址方式

2.2.3 CPU對計算機(jī)通道的控制方式

2.2.4 計算機(jī)通道接口設(shè)計應(yīng)考慮的問題

2.3 模擬量輸入通道設(shè)計

2.3.1 模擬量輸入通道的結(jié)構(gòu)

2.3.2 模擬量輸入通道設(shè)計應(yīng)考慮的問題

2.3.3 信號放大電路

2.3.4 模擬多路轉(zhuǎn)換器及其與CPU的接口

2.3.5 采樣保持器

2.4 A/D轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計

2.4.1 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo):

2.4.2 逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器及接口

2.4.3 串行A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口

2.5 D/A轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計

2.5.1 模擬量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式:

2.5.2 D/A轉(zhuǎn)換接口設(shè)計的一般性問題

2.5.3 8位D/A轉(zhuǎn)換器及其接口

2.5.4 12位D/A轉(zhuǎn)換器及其接口

2.6 開關(guān)量輸入采樣

2.6.1 開關(guān)量(數(shù)字量)輸入通道的結(jié)構(gòu)形式

2.6.2 過程開關(guān)量(數(shù)字量)形式及變換

2.6.3 整形與電平變換

2.6.4 開關(guān)量輸入通道與CPU的接口

2.7 開關(guān)量輸出控制

2.7.1 開關(guān)量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式

2.7.2 開關(guān)量輸出通道與CPU的接口

2.7.3 功率接口技術(shù)

習(xí)題

第3章 材料成型過程控制常用

傳感器

3.1 傳感器基礎(chǔ)

3.1.1 傳感器的概念

3.1.2 傳感器的組成

3.1.3 傳感器的分類

3.1.4 傳感器的基本特性

3.2 電參量型傳感器

3.2.1 電阻式傳感器

3.2.2 電容式傳感器

3.2.3 電感式傳感器

3.3 電量型傳感器

3.3.1 磁電式傳感器

3.3.2 壓電式傳感器

3.3.3 壓磁式傳感器

3.3.4 霍爾元件式傳感器

3.3.5 光電式傳感器

3.4 材料成型過程傳感器

3.4.1 溫度傳感器

3.4.2 圖像傳感器

3.4.3 光柵數(shù)字傳感器

習(xí)題

第4章 材料成型過程控制基本算法

4.1 常規(guī)控制

4.1.1 PID控制器數(shù)字化

4.1.2 PID算法優(yōu)化

4.1.3 PIID參數(shù)整定方法

4.2 專家系統(tǒng)

4.2.1 專家系統(tǒng)定義

4.2.2 專家系統(tǒng)的功能

4.2.3 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

4.2.4 專家系統(tǒng)的基本特征

4.2.5 知識獲取與知識庫管理

4.2.6 推理控制策略

4.2.7 解釋機(jī)制

4.2.8 專家系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

4.2.9 專家系統(tǒng)效能評估

4.3 模糊控制

4.3.1 模糊推理基礎(chǔ)

4.3.2 模糊控制器設(shè)計

4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)越性

4.4.2 神經(jīng)元模型

4.4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模型分類

4.4.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法

4.4.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的泛化能力

4.4.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方案

習(xí)題

第5章 材料成型過程控制抗干擾技術(shù)

5.1 材料成型過程干擾途徑與分類

5.1.1 干擾途徑

5.1.2 干擾分類

5.2 材料成型過程控制硬件抗干擾技術(shù)

5.2.1 接地技術(shù)

5.2.2 屏蔽技術(shù)

5.2.3 硬件"看門狗"技術(shù)

5.2.4 電源的抗干擾技術(shù)

5.2.5 計算機(jī)接口電路隔離技術(shù)

5.3 材料成型過程控制軟件抗干擾技術(shù)

5.3.1 軟件冗余技術(shù)

5.3.2 軟件陷阱技術(shù)

5.3.3 軟件"看門狗"技術(shù)

5.3.4 數(shù)字濾波

5.4 材料成型過程控制抗干擾設(shè)計實例

5.4.1 設(shè)計抗干擾電路

5.4.2 抑制干擾源

5.4.3 削弱耦合通道

5.4.4 采用屏蔽雙絞線

5.4.5 合理布線

習(xí)題

第6章 焊接過程控制

6.1 焊接過程控制特點

6.1.1 焊接過程控制的一般特點

6.1.2 電弧焊過程控制特點

6.1.3 電阻焊過程控制特點

6.1.4 其他熔焊工藝控制特點

6.2 焊接質(zhì)量自動控制必要性

6.2.1 焊接質(zhì)量的概念

6.2.2 焊接質(zhì)量檢測與控制的必要性

6.2.3 焊接質(zhì)量傳感與控制對象

6.3 焊接過程傳感與控制

6.3.1 焊接過程傳感器的作用

6.3.2 焊接過程自動控制系統(tǒng)

6.3.3 非熔化極氬弧焊弧長控制

6.3.4 熔化極電弧焊熔滴過渡控制

6.3.5 焊縫自動跟蹤傳感與控制

6.3.6 焊縫熔透與熔深的傳感與控制

6.4 焊接過程智能控制

6.4.1 常規(guī)控制方法在焊接中的應(yīng)用

6.4.2 模糊系統(tǒng)理論在焊接中的應(yīng)用

6.4.3 焊接專家系統(tǒng)在焊接中的應(yīng)用

6.4.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論在焊接中的應(yīng)用

習(xí)題

第7章 鑄造過程檢測與控制

7.1 鑄造過程質(zhì)量檢測與控制的重要性

7.1.1 鑄造過程質(zhì)量概念

7.1.2 鑄造過程質(zhì)量控制的重要性和意義

7.2 鑄造過程檢測與控制特點

7.2.1 鑄造過程控制一般特點

7.2.2 砂處理過程控制特點

7.2.3 造型(芯)過程控制特點

7.2.4 熔煉過程控制特點

7.3 鑄造過程信號檢測方法

7.3.1 鑄造過程傳感器的作用

7.3.2 砂處理過程信號檢測方法

7.3.3 造型過程信號檢測方法

7.3.4 熔煉過程信號檢測方法

7.4 鑄造過程自動控制

7.4.1 砂處理過程自動控制

7.4.2 造型(芯)過程自動控制

7.4.3 熔煉過程自動控制

7.4.4 低壓鑄造過程自動控制

習(xí)題

第8章 鍛壓過程檢測與控制

8.1 鍛壓過程檢測與控制特點

8.1.1 鍛壓過程檢測與控制一般特點

8.1.2 熱模鍛生產(chǎn)檢測及控制特點

8.1.3 鍛壓生產(chǎn)的發(fā)展趨勢

8.2 鍛壓過程信號檢測方法

8.2.1 鍛壓力的檢測

8.2.2 鍛壓位移的檢測

8.2.3 鍛壓速度及加速度的檢測

8.2.4 液體壓力及流量的檢測

8.2.5 鍛壓位置的檢測方法

8.3 熱模鍛生產(chǎn)過程檢測與控制

8.3.1 熱模鍛壓力機(jī)的檢測與控制

8.3.2 熱模鍛液壓機(jī)的檢測與控制

8.3.3 鍛后熱處理爐的檢測與控制

8.4 自由鍛造生產(chǎn)過程檢測與控制

8.4.1 自由鍛造操作機(jī)的檢測與控制

8.4.2 自由鍛造加熱爐的檢測與控制

8.4.3 泵直接傳動式鍛造液壓機(jī)檢測與控制

習(xí)題

參考文獻(xiàn)

……

《材料成型控制工程基礎(chǔ)》針對焊接、鑄造和鍛壓過程檢測與控制的特點，對信號檢測和過程控制提出了不同的檢測與控制方法，力求理論聯(lián)系實際，通過實際應(yīng)用例子對材料成型基礎(chǔ)理論加以說明，突出計算機(jī)控制技術(shù)在材料成型過程控制中的應(yīng)用，增強學(xué)生對材料成型過程控制相關(guān)知識的了解和掌握。《材料成型控制工程基礎(chǔ)》，《材料成型控制工程基礎(chǔ)》可作為全國高等學(xué)校材料成型與控制工程專業(yè)教材，由于《材料成型控制工程基礎(chǔ)》實例大部分是作者多年的科研成果，實用性和工程性較強，也可供從事材料成型過程控制或工業(yè)控制領(lǐng)域機(jī)電一體化的工程技術(shù)人員參考。