材料工程計算機測控

緒論
0.1 計算機在材料工程中應(yīng)用概述
0.2 測量的定義和意義
0.3 材料工程中參數(shù)的測量與控制
0.4 計算機在材料工程測控中的優(yōu)勢
0.5 材料工程計算機測控的基本概念
習題與思考題
第一章 材料加工過程中的參數(shù)測試與傳感器
1.1 溫度測量
1.1.1 測溫與溫標
1.1.2 膨脹式溫度計
1.1.3 熱電偶
1.1.4 熱敏電阻測溫元件
1.1.5 輻射溫度計
1.1.6 PN結(jié)測溫元件
1.2 壓力測量
1.2.1 壓力的定義、單位及分類
1.2.2 壓力測量方法
1.2.3 真空測量方法
1.3 流量測量
1.3.1 節(jié)流式流量計
1.3.2 變截面式流量計（浮子流量計）
1.3.3 渦輪流量計
1.3.4 質(zhì)量流量計
1.4 氣體成分測試
1.4.1 紅外線氣體分析儀
1.4.2 氧濃差電勢探頭
1.4.3 熱導(dǎo)式氣體分析儀
1.5 測試儀表
1.5.1 動圈式儀表
1.5.2 自動平衡式儀表
習題與思考題
第二章 材料工程參數(shù)測試的計算機系統(tǒng)配置
2.1 計算機測試系統(tǒng)的組成
2.1.1 計算機參數(shù)測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理
2.1.2 專用數(shù)字化儀表
2.1.3 IPC系統(tǒng)配置
2.1.4 集成分散測控系統(tǒng)
2.2 模擬參數(shù)的數(shù)值采集
2.2.1 模擬參數(shù)數(shù)值采集系統(tǒng)的組成
2.2.2 MCS—51微控制器的結(jié)構(gòu)與組成
2.2.3 微機測試系統(tǒng)前向通道環(huán)節(jié)
2.2.4 A/D轉(zhuǎn)換電路、軟件與地址
2.2.5 數(shù)值濾波
2.3 參數(shù)測控系統(tǒng)人機界面的配置
2.3.1 七段（LED）碼顯示
2.3.2 點陣（液晶）屏顯示
2.3.3 鍵盤電路與編程
2.4 MCS—51微控制器測控系統(tǒng)的開發(fā)步驟
2.4.1 計算機測試系統(tǒng)的硬件配置選擇與制備
2.4.2 軟件的編制、固化與調(diào)試
2.4.3 系統(tǒng)的“冷調(diào)試”與“熱調(diào)試”
習題與思考題
第三章 材料加工工藝參數(shù)的計算機控制
3.1 工藝參數(shù)的閉環(huán)控制原理
3.1.1 調(diào)節(jié)對象的動態(tài)特性及遲延
3.1.2 經(jīng)典控制原理與數(shù)值PID應(yīng)用
3.1.3 模糊控制原理與應(yīng)用
3.1.4 模糊控制與PID組合（FuzzyPID）應(yīng)用
3.2 材料加工中的施能與控制
3.2.1 材料加工施能的目的與種類
3.2.2 材料加工施能執(zhí)行器和控制器
3.2.3 D/A轉(zhuǎn)換電路與編程
3.2.4 I/O接口的隔離與驅(qū)動
3.3 高能束流的控制
3.3.1 激光束流強度與軌跡控制
3.3.2 電子束流強度與軌跡控制
3.3.3 離子束的控制
3.3.4 束流加工中的工件位移控制
習題與思考題
第四章 材料加工過程的順序控制
4.1 順序控制的基本概念
4.1.1 加工自動化的發(fā)展與分類
4.1.2 順序控制的基本概念
4.1.3 順序控制的處理方法
4.2 純硬件（繼電器）組合順序自控與梯形圖
4.2.1 常用控制電路器件及其符號
4.2.2 純硬件（繼電器）組合順序控制簡例
4.3 可編程邏輯控制器（PLC）的應(yīng)用
4.3.1 PLC的組成原理與配置
4.3.2 PLC的應(yīng)用資源及選型
4.3.3 PLC應(yīng)用簡例（步驟）
習題與思考題
第五章 材料加工過程的實時仿真與控制
5.1.材料加工中的傳質(zhì)傳熱數(shù)值解
5.1.1 顯式計算格式
5.1.2 隱式計算格式
5.1.3 邊界條件的表示
5.1.4 隱式計算格式濃度梯度方程組
5.2 溶質(zhì)擴散濃度梯度仿真計算
5.2.1 用“追趕”法求解隱式濃度梯度方程組
5.2.2 VB視窗軟件概要簡述
5.2.3 實時仿真及其編程
5.3 濃度梯度的實時仿真與控制
5.3.1 IPC實時仿真系統(tǒng)
5.3.2 滲碳濃度梯度的三點控制方法
5.3.3 滲碳濃度梯度的簡潔實時仿真
5.4 材料加工工藝及設(shè)備的流程動態(tài)實時仿真
5.4.1 平面動畫的實現(xiàn)方法
5.4.2 PCVD測控動態(tài)視屏的編制
5.4.3 燃油精制測控動態(tài)視屏的編制
習題與思考題
第六章 材料自動加工過程的串行通信與局域網(wǎng)
6.1 數(shù)字傳輸方法
6.1.1 二進制數(shù)值的并行傳輸與時序
6.1.2 二進制數(shù)值的串行傳輸與節(jié)拍
6.2 串行通信總線RS—232C標準及接口技術(shù)
6.2.1 RS—232C總線接口信號線的定義、功能及連接
6.2.2 PC（上位機）串行通信
6.2.3 MCS—51微控制器（下位機）串行通信
6.3 現(xiàn)場總線及局域網(wǎng)
6.3.1 CAN的概念與結(jié)構(gòu)
6.3.2 CAN報文傳送及其幀結(jié)構(gòu)
6.3.3 CAN信息控制器
6.3.4 CAN總線收發(fā)接口電路（82C250）
6.3.5 PC機端的接口卡
6.4 CAN總線局域網(wǎng)應(yīng)用
6.4.1 MCS—51微控制器的CAN總線接口硬件
6.4.2 MCS—51微控制器的CAN總線系統(tǒng)軟件
習題與思考題
附錄
附錄1　IPC測控演示系統(tǒng)VB程序及運行結(jié)果界面
附錄2　PCVD計算機測控軟件中相關(guān)動畫程序
附錄3　燃油精制計算機測控視屏中管道“流動”相關(guān)程序
附錄4　MCS—51微機CAN總線通信系統(tǒng)主要軟件環(huán)節(jié)C51程序
參考文獻