《材料制造數(shù)字化控制基礎(chǔ)》內(nèi)容涉及數(shù)字邏輯基礎(chǔ)，通用微處理器和嵌入式微處理器，工控機技術(shù)，PLC控制技術(shù)，信號的數(shù)字化采集、處理和傳輸技術(shù)，現(xiàn)場總線，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，自動控制理論基礎(chǔ)，數(shù)字化控制方法，材料科學(xué)基礎(chǔ)和材料加工原理等。其中，數(shù)字邏輯基礎(chǔ)、微處理器作為數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)知識作簡要介紹，工控機技術(shù)和PLC控制技術(shù)作為目前工業(yè)界廣泛使用的通用技術(shù)是數(shù)字化控制的具體形式，也分別作簡要介紹。
在此基礎(chǔ)上，《材料制造數(shù)字化控制基礎(chǔ)》以材料加工和制造過程中信號的數(shù)字化采集、處理、傳輸與控制為主線，系統(tǒng)介紹相關(guān)技術(shù)知識，并通過列舉材料加工和制造領(lǐng)域中基于數(shù)字化控制技術(shù)的一系列應(yīng)用范例，深化對數(shù)字化控制技術(shù)的認(rèn)識。
第1章 緒論
1.1 數(shù)字化的概念
1.1.1 何謂數(shù)字化
1.1.2 數(shù)字化的意義
1.1.3 數(shù)字化的特點
1.2 數(shù)字化制造的基本內(nèi)容
1.2.1 何謂數(shù)字化制造技術(shù)
1.2.2 數(shù)字化制造的發(fā)展過程
1.2.3 數(shù)字化制造的基本內(nèi)容
1.2.4 材料制造中的數(shù)字化技術(shù)
1.3 數(shù)字化在現(xiàn)代制造業(yè)中的地位
1.3.1 制造業(yè)與制造技術(shù)
1.3.2 制造業(yè)與信息技術(shù)
1.3.3 數(shù)字化制造的3個層面
1.3.4 數(shù)字化制造的發(fā)展趨勢
1.4 數(shù)字化控制系統(tǒng)
1.4.1 CNC數(shù)控系統(tǒng)
1.4.2 PLC控制系統(tǒng)
1.4.3 工控機組態(tài)控制系統(tǒng)
1.4.4 嵌入式控制系統(tǒng)
1.4.5 分布式控制系統(tǒng)
1.4.6 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)
第2章 數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 數(shù)字邏輯基礎(chǔ)
2.1.1 數(shù)制、轉(zhuǎn)換與編碼
2.1.2 二進制的算術(shù)運算
2.1.3 二進制的邏輯運算
2.1.4 邏輯門電路
2.1.5 加法器電路
2.1.6 其他邏輯電路
2.2 微處理器
2.2.1 什么是微處理器
2.2.2 微處理器的基本結(jié)構(gòu)
2.2.3 微處理器的分類
2.2.4 通用高性能微處理器
2.2.5 嵌入式處理器
2.2.6 微處理器的發(fā)展趨勢
第3章 工控機控制技術(shù)
3.1 工業(yè)控制計算機概述
3.1.1 工控機的概念
3.1.2 工控機的特點
3.1.3 工控機及系統(tǒng)組成
3.1.4 工控機主要類型
3.1.5 工控機主要品牌
3.2 工控機I／O板卡基礎(chǔ)
3.2.1 數(shù)據(jù)采集與控制卡的基本任務(wù)
3.2.2 輸入輸出信號的種類與接線方式
3.2.3 板卡選擇參數(shù)與接口模板名詞解釋
3.3 工控機的編程與組態(tài)
3.3.1 數(shù)據(jù)采集控制卡編程基本知識
3.3.2 數(shù)據(jù)采集控制卡硬件I／O控制原理
3.3.3 采集卡驅(qū)動程序及編程使用說明
3.3.4 工控機組態(tài)控制基本知識
3.4 工控機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)
3.4.1 數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的組成與功能
3.4.2 關(guān)于信號調(diào)理
3.4.3 研華PCL724數(shù)字量輸入／輸出板卡
3.4.4 研華ISA總線PCL818L多功能卡
3.4.5 遠程數(shù)據(jù)采集和控制模塊ADAM4000
3.5 工控機的應(yīng)用和發(fā)展
第4章 PLC控制技術(shù)
4.1 PLC概述
4.1.1 PLC的產(chǎn)生
4.1.2 PLC的定義
4.1.3 PLC的特點
4.2 PLC組成及工作原理
4.2.1 PLC的基本組成
4.2.2 PLC的工作原理
4.3 PLC編程技術(shù)
4.3.1 PLC編程語言
4.3.2 PLC編程基礎(chǔ)
4.3.3 PLC基本電路編程
4.3.4 梯形圖編程規(guī)則
4.4 PLC控制系統(tǒng)
4.4.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計
4.4.2 PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較
4.4.3 PLC控制系統(tǒng)與IPC控制系統(tǒng)的比較
4.5 PLC主要產(chǎn)品介紹
4.5.1 PLC主流產(chǎn)品
4.5.2 西門子PLC簡介
4.6 PLC現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
第5章 信號的數(shù)字化采集
5.1 信號概述
5.1.1 什么是信號
5.1.2 信號的分類
5.1.3 信號的特性
5.1.4 材料制造過程中的信號
5.2 信號的傳感
5.2.1 什么是傳感技術(shù)
5.2.2 傳感器的定義
5.2.3 傳感器的分類
5.2.4 傳感器的特性
5.3 信號的采集
5.3.1 采樣過程
5.3.2 采樣定理
5.4 數(shù)字化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
5.4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的定義
5.4.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能
5.4.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
5.5 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)舉例
5.5.1 基于單片機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
5.5.2 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
5.5.3 焊接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)典型案例
第6章 數(shù)字化信號的處理
6.1 數(shù)字信號基本概念
6.2 數(shù)字信號處理的特點
6.2.1 數(shù)字信號處理的優(yōu)點
6.2.2 數(shù)字信號處理的缺點
6.3 數(shù)字信號處理基本方法
6.3.1 數(shù)字濾波（DigitalFilter）
6.3.2 常用的數(shù)字濾波算法
6.3.3 數(shù)字濾波器
6.3.4 數(shù)據(jù)處理
6.3.5 運算控制
6.3.6 數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法
6.4 數(shù)字化信號的輸出
6.4.1 數(shù)字量輸出
6.4.2 模擬量輸出
第7章 數(shù)字化信號的傳輸
7.1 數(shù)據(jù)通信概述
7.1.1 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
7.1.2 通信系統(tǒng)的分類
7.1.3 模擬通信與數(shù)字通信
7.1.4 傳輸介質(zhì)
7.1.5 通信方式
7.1.6 主要通信技術(shù)指標(biāo)
7.2 數(shù)字化信息傳輸技術(shù)
7.2.1 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)
7.2.2 數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)
7.2.3 同步控制技術(shù)
7.2.4 多路復(fù)用技術(shù)
7.2.5 差錯控制技術(shù)
7.2.6 信息加密技術(shù)
7.3 基于現(xiàn)場總線的信息傳輸技術(shù)
7.3.1 現(xiàn)場總線概述
7.3.2 幾種典型的現(xiàn)場總線
7.4 基于網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸技術(shù)
7.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)概述
7.4.2 幾種典型的工業(yè)以太網(wǎng)簡介
7.4.3 無線網(wǎng)絡(luò)簡介
第8章 自動控制理論基礎(chǔ)
8.1 引言
8.2 基本概念和原理
8.2.1 自動控制基本概念
8.2.2 控制系統(tǒng)基本方式
8.2.3 控制系統(tǒng)的分類
8.3 控制模型和傳遞函數(shù)
8.3.1 拉普拉斯變換
8.3.2 拉普拉斯反變換
8.3.3 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
8.3.4 傳遞函數(shù)
8.3.5 典型環(huán)節(jié)及其傳遞函數(shù)
8.3.6 系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖
8.4 自動控制系統(tǒng)性能
8.4.1 自動控制系統(tǒng)的基本要求
8.4.2 控制系統(tǒng)時域性能指標(biāo)
8.4.3 勞斯穩(wěn)定性判據(jù)
第9章 數(shù)字化控制方法
9.1 PID控制方法
9.1.1 基本理論
9.1.2 比例（P）控制
9.1.3 比例微分（PD）控制
9.1.4 積分（I）控制
9.1.5 比例積分（PI）控制
9.1.6 比例積分微分（PID）控制
9.1.7 PID參數(shù)整定
9.2 其他自動控制方法
9.2.1 串級控制
9.2.2 自適應(yīng)控制
9.2.3 變結(jié)構(gòu)控制
9.2.4 模糊控制
9.2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
9.3 材料制造過程控制方法舉例
9.3.1 爐溫的PID控制
9.3.2 弧焊過程的熔深控制
第10章 材料制造數(shù)字化系統(tǒng)集成范例
10.1 熱處理爐溫度控制系統(tǒng)
10.1.1 系統(tǒng)組成
10.1.2 溫度測量
10.1.3 溫度控制
10.1.4 數(shù)字化嵌入式爐溫控制器
10.2 反重力鑄造液態(tài)成形控制系統(tǒng)
10.2.1 反重力鑄造原理
10.2.2 控制原理
10.2.3 系統(tǒng)組成
10.2.4 控制算法
10.3 激光熔覆增材制造系統(tǒng)
10.3.1 激光熔覆技術(shù)
10.3.2 激光熔覆特點
10.3.3 激光熔覆系統(tǒng)
10.3.4 激光熔覆應(yīng)用
10.4 機器人材料加工系統(tǒng)
10.4.1 機器人基礎(chǔ)知識
10.4.2 帶視覺跟蹤的機器人工作站
10.5 基于機器視覺的焊縫質(zhì)量檢測系統(tǒng)
10.5.1 焊縫質(zhì)量檢測系統(tǒng)組成
10.5.2 機器視覺圖像處理流程
10.5.3 系統(tǒng)實際檢測情況
附錄1 附圖索引
附錄2 附表索引
參考文獻
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