高等学校通用教材·北航规划教材：材料工程计算机测控

　　绪论
　　0.1 计算机在材料工程中应用概述
　　0.2 测量的定义和意义
　　0.3 材料工程中参数的测量与控制
　　0.4 计算机在材料工程测控中的优势
　　0.5 材料工程计算机测控的基本概念
　　习题与思考题
　　第一章 材料加工过程中的参数测试与传感器
　　1.1 温度测量
　　1.1.1 测温与温标
　　1.1.2 膨胀式温度计
　　1.1.3 热电偶
　　1.1.4 热敏电阻测温元件
　　1.1.5 辐射温度计
　　1.1.6 PN结测温元件
　　1.2 压力测量
　　1.2.1 压力的定义、单位及分类
　　1.2.2 压力测量方法
　　1.2.3 真空测量方法
　　1.3 流量测量
　　1.3.1 节流式流量计
　　1.3.2 变截面式流量计（浮子流量计）
　　1.3.3 涡轮流量计
　　1.3.4 质量流量计
　　1.4 气体成分测试
　　1.4.1 红外线气体分析仪
　　1.4.2 氧浓差电势探头
　　1.4.3 热导式气体分析仪
　　1.5 测试仪表
　　1.5.1 动圈式仪表
　　1.5.2 自动平衡式仪表
　　习题与思考题
　　第二章 材料工程参数测试的计算机系统配置
　　2.1 计算机测试系统的组成
　　2.1.1 计算机参数测试系统的结构原理
　　2.1.2 专用数字化仪表
　　2.1.3 IPC系统配置
　　2.1.4 集成分散测控系统
　　2.2 模拟参数的数值采集
　　2.2.1 模拟参数数值采集系统的组成
　　2.2.2 MCS—51微控制器的结构与组成
　　2.2.3 微机测试系统前向通道环节
　　2.2.4 A/D转换电路、软件与地址
　　2.2.5 数值滤波
　　2.3 参数测控系统人机界面的配置
　　2.3.1 七段（LED）码显示
　　2.3.2 点阵（液晶）屏显示
　　2.3.3 键盘电路与编程
　　2.4 MCS—51微控制器测控系统的开发步骤
　　2.4.1 计算机测试系统的硬件配置选择与制备
　　2.4.2 软件的编制、固化与调试
　　2.4.3 系统的“冷调试”与“热调试”
　　习题与思考题
　　第三章 材料加工工艺参数的计算机控制
　　3.1 工艺参数的闭环控制原理
　　3.1.1 调节对象的动态特性及迟延
　　3.1.2 经典控制原理与数值PID应用
　　3.1.3 模糊控制原理与应用
　　3.1.4 模糊控制与PID组合（FuzzyPID）应用
　　3.2 材料加工中的施能与控制
　　3.2.1 材料加工施能的目的与种类
　　3.2.2 材料加工施能执行器和控制器
　　3.2.3 D/A转换电路与编程
　　3.2.4 I/O接口的隔离与驱动
　　3.3 高能束流的控制
　　3.3.1 激光束流强度与轨迹控制
　　3.3.2 电子束流强度与轨迹控制
　　3.3.3 离子束的控制
　　3.3.4 束流加工中的工件位移控制
　　习题与思考题
　　第四章 材料加工过程的顺序控制
　　4.1 顺序控制的基本概念
　　4.1.1 加工自动化的发展与分类
　　4.1.2 顺序控制的基本概念
　　4.1.3 顺序控制的处理方法
　　4.2 纯硬件（继电器）组合顺序自控与梯形图
　　4.2.1 常用控制电路器件及其符号
　　4.2.2 纯硬件（继电器）组合顺序控制简例
　　4.3 可编程逻辑控制器（PLC）的应用
　　4.3.1 PLC的组成原理与配置
　　4.3.2 PLC的应用资源及选型
　　4.3.3 PLC应用简例（步骤）
　　习题与思考题
　　第五章 材料加工过程的实时仿真与控制
　　5.1.材料加工中的传质传热数值解
　　5.1.1 显式计算格式
　　5.1.2 隐式计算格式
　　5.1.3 边界条件的表示
　　5.1.4 隐式计算格式浓度梯度方程组
　　5.2 溶质扩散浓度梯度仿真计算
　　5.2.1 用“追赶”法求解隐式浓度梯度方程组
　　5.2.2 VB视窗软件概要简述
　　5.2.3 实时仿真及其编程
　　5.3 浓度梯度的实时仿真与控制
　　5.3.1 IPC实时仿真系统
　　5.3.2 渗碳浓度梯度的三点控制方法
　　5.3.3 渗碳浓度梯度的简洁实时仿真
　　5.4 材料加工工艺及设备的流程动态实时仿真
　　5.4.1 平面动画的实现方法
　　5.4.2 PCVD测控动态视屏的编制
　　5.4.3 燃油精制测控动态视屏的编制
　　习题与思考题
　　第六章 材料自动加工过程的串行通信与局域网
　　6.1 数字传输方法
　　6.1.1 二进制数值的并行传输与时序
　　6.1.2 二进制数值的串行传输与节拍
　　6.2 串行通信总线RS—232C标准及接口技术
　　6.2.1 RS—232C总线接口信号线的定义、功能及连接
　　6.2.2 PC（上位机）串行通信
　　6.2.3 MCS—51微控制器（下位机）串行通信
　　6.3 现场总线及局域网
　　6.3.1 CAN的概念与结构
　　6.3.2 CAN报文传送及其帧结构
　　6.3.3 CAN信息控制器
　　6.3.4 CAN总线收发接口电路（82C250）
　　6.3.5 PC机端的接口卡
　　6.4 CAN总线局域网应用
　　6.4.1 MCS—51微控制器的CAN总线接口硬件
　　6.4.2 MCS—51微控制器的CAN总线系统软件
　　习题与思考题
　　附录
　　附录1  IPC测控演示系统VB程序及运行结果界面
　　附录2  PCVD计算机测控软件中相关动画程序
　　附录3  燃油精制计算机测控视屏中管道“流动”相关程序
　　附录4  MCS—51微机CAN总线通信系统主要软件环节C51程序
　　参考文献

　　    《高等学校通用教材·北航规划教材：材料工程计算机测控》主要内容是介绍材料工程领域中参数测试的信息传感，信号变送及计算机数据采集、计算、仿真与控制等方面的原理和方法。其中所涉及的欲测参数包括温度、压力、流量及化学成分；计算机方面介绍了IPC、MCS—51系列单片机及PLC的前、后通道与人机界面的各种硬件配置及其软件编程。
　　    《高等学校通用教材·北航规划教材：材料工程计算机测控》可作为材料专业的本科生和研究生新的专业方向的教科书或参考书；也可以作为有关方面的工程技术人员培训、自学和参考用书。