材料工程計算機測控

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)校通用教材·北航規(guī)劃教材：材料工程計算機測控》主要內(nèi)容是介紹材料工程領(lǐng)域中參數(shù)測試的信息傳感，信號變送及計算機數(shù)據(jù)采集、計算、仿真與控制等方面的原理和方法。其中所涉及的欲測參數(shù)包括溫度、壓力、流量及化學(xué)成分；計算機方面介紹了IPC、MCS—51系列單片機及PLC的前、后通道與人機界面的各種硬件配置及其軟件編程?！　　陡叩葘W(xué)校通用教材·北航規(guī)劃教材：材料工程計算機測控》可作為材料專業(yè)的本科生和研究生新的專業(yè)方向的教科書或參考書；也可以作為有關(guān)方面的工程技術(shù)人員培訓(xùn)、自學(xué)和參考用書。

書籍目錄

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(xí)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(biāo)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(xí)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(xí)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(xí)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(xí)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(xí)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(biāo)準(zhǔn)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(xí)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

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