《材料成型控制工程基础》针对焊接、铸造和锻压过程检测与控制的特点，对信号检测和过程控制提出了不同的检测与控制方法，力求理论联系实际，通过实际应用例子对材料成型基础理论加以说明，突出计算机控制技术在材料成型过程控制中的应用，增强学生对材料成型过程控制相关知识的了解和掌握。《材料成型控制工程基础》首先详细介绍了材料成型过程计算机控制接口技术、基本算法和常用传感器，主要包括模拟量输入／输出接口设计、A／D和D／A转换器接口设计、开关量输入／输出接口设计、PID控制、专家系统、模糊控制、神经网络控制、图像传感器、电磁传感器、光学传感器和温度传感器等；其次给出了材料成型过程控制系统抗干扰设计方法，主要包括材料成型过程干扰途径与分类、硬件抗干扰技术设计和软件抗干扰技术设计；最后通过实例阐述了焊接、铸造和锻压过程控制特点，过程传感与控制方法及材料成型过程智能控制方法。
《材料成型控制工程基础》可作为全国高等学校材料成型与控制工程专业教材，由于《材料成型控制工程基础》实例大部分是作者多年的科研成果，实用性和工程性较强，也可供从事材料成型过程控制或工业控制领域机电一体化的工程技术人员参考。

      在现代科技高速发展的今天，科技体系形成了纵横交错的网络系统，跨学科和交叉学科的研究，更将科技体系推向了更高的层次。自动化控制是典型的综合学科研究领域，它有效地将数学基础、技术科学和工程技术紧密地连接在一起，自动化程度的高低往往是检验工业技术水平的标准。材料成型作为与新兴学科发展紧密相关的综合性先进工艺技术，是制造业中重要的工艺技术之一，其自动化技术涉及材料、机械、电子、信息、控制等多学科交叉领域，其生产过程包括备料、成型、检验等工序，只有实现这一过程的机械化和自动化，才能得到稳定的材料成型产品质量，从而提高整个制造业的生产效率。在材料成型行业中，计算机的应用正在向科研、生产、管理等领域发展。一般应用主要集中在材料成型生产工艺管理、专家系统、数据库与应用软件、数值分析、数值模拟和生产过程控制等方面。一些先进技术和理论如人工智能、神经元网络、模糊控制、软件设计方法学等也已被引入到材料成型领域中，这些技术的成功运用使材料成型过程控制的整体设计水平得以提高，并具有较强的实用性。
目前，国内材料成型及控制工程专业教材主要涵盖材料成型原理、材料成型工艺、材料成型控制技术、材料成型设备等方面。其中材料成型原理、材料成型工艺方面的教材较多，而在材料成型控制技术方面的教材相对较少。对于材料成型与控制工程专业的工程技术人员来说，经常会遇到材料成型过程控制系统的设计、开发、使用等方面的技术问题，为此我们编写了《材料成型控制工程基础》一书。

第1章 绪论
1.1 材料成型过程控制的特点
1.2 材料成型过程控制的基本概念
1.3 材料成型过程控制系统分类
1.4 材料成型过程控制的基本要求


第2章 材料成型计算机控制基础
2.1 计算机输入／输出通道的组成与功能
2.2 计算机输入／输出通道的控制方式
2.2.1 计算机输入／输出通道与CPL交换信息类型
2.2.2 计算机通道的编址方式
2.2.3 CPU对计算机通道的控制方式
2.2.4 计算机通道接口设计应考虑的问题


2.3 模拟量输入通道设计
2.3.1 模拟量输入通道的结构
2.3.2 模拟量输入通道设计应考虑的问题
2.3.3 信号放大电路
2.3.4 模拟多路转换器及其与CPU的接口
2.3.5 采样保持器


2.4 A／D转换器接口设计
2.4.1 模／数转换器和数／模转换器的主要技术指标：
2.4.2 逐次逼近式A／D转换器及接口
2.4.3 串行A／D转换器与单片机的接口


2.5 D／A转换器接口设计
2.5.1 模拟量输出通道的结构形式：
2.5.2 D／A转换接口设计的一般性问题
2.5.3 8位D／A转换器及其接口
2.5.4 12位D／A转换器及其接口


2.6 开关量输入采样
2.6.1 开关量（数字量）输入通道的结构形式
2.6.2 过程开关量（数字量）形式及变换
2.6.3 整形与电平变换
2.6.4 开关量输入通道与CPU的接口


2.7 开关量输出控制
2.7.1 开关量输出通道的结构形式
2.7.2 开关量输出通道与CPU的接口
2.7.3 功率接口技术
习题


第3章 材料成型过程控制常用
传感器
3.1 传感器基础
3.1.1 传感器的概念
3.1.2 传感器的组成
3.1.3 传感器的分类
3.1.4 传感器的基本特性


3.2 电参量型传感器
3.2.1 电阻式传感器
3.2.2 电容式传感器
3.2.3 电感式传感器


3.3 电量型传感器
3.3.1 磁电式传感器
3.3.2 压电式传感器
3.3.3 压磁式传感器
3.3.4 霍尔元件式传感器
3.3.5 光电式传感器


3.4 材料成型过程传感器
3.4.1 温度传感器
3.4.2 图像传感器
3.4.3 光栅数字传感器
习题


第4章 材料成型过程控制基本算法
4.1 常规控制
4.1.1 PID控制器数字化
4.1.2 PID算法优化
4.1.3 PIID参数整定方法


4.2 专家系统
4.2.1 专家系统定义
4.2.2 专家系统的功能
4.2.3 专家系统的结构
4.2.4 专家系统的基本特征
4.2.5 知识获取与知识库管理
4.2.6 推理控制策略
4.2.7 解释机制
4.2.8 专家系统的设计与开发
4.2.9 专家系统效能评估


4.3 模糊控制
4.3.1 模糊推理基础
4.3.2 模糊控制器设计


4.4 神经网络控制
4.4.1 神经网络控制的优越性
4.4.2 神经元模型
4.4.3 神经网络的模型分类
4.4.4 神经网络的学习算法
4.4.5 神经网络的泛化能力
4.4.6 神经网络控制方案
习题


第5章 材料成型过程控制抗干扰技术
5.1 材料成型过程干扰途径与分类
5.1.1 干扰途径
5.1.2 干扰分类


5.2 材料成型过程控制硬件抗干扰技术
5.2.1 接地技术
5.2.2 屏蔽技术
5.2.3 硬件“看门狗”技术
5.2.4 电源的抗干扰技术
5.2.5 计算机接口电路隔离技术


5.3 材料成型过程控制软件抗干扰技术
5.3.1 软件冗余技术
5.3.2 软件陷阱技术
5.3.3 软件“看门狗”技术
5.3.4 数字滤波


5.4 材料成型过程控制抗干扰设计实例
5.4.1 设计抗干扰电路
5.4.2 抑制干扰源
5.4.3 削弱耦合通道
5.4.4 采用屏蔽双绞线
5.4.5 合理布线
习题


第6章 焊接过程控制
6.1 焊接过程控制特点
6.1.1 焊接过程控制的一般特点
6.1.2 电弧焊过程控制特点
6.1.3 电阻焊过程控制特点
6.1.4 其他熔焊工艺控制特点


6.2 焊接质量自动控制必要性
6.2.1 焊接质量的概念
6.2.2 焊接质量检测与控制的必要性
6.2.3 焊接质量传感与控制对象


6.3 焊接过程传感与控制
6.3.1 焊接过程传感器的作用
6.3.2 焊接过程自动控制系统
6.3.3 非熔化极氩弧焊弧长控制
6.3.4 熔化极电弧焊熔滴过渡控制
6.3.5 焊缝自动跟踪传感与控制
6.3.6 焊缝熔透与熔深的传感与控制


6.4 焊接过程智能控制
6.4.1 常规控制方法在焊接中的应用
6.4.2 模糊系统理论在焊接中的应用
6.4.3 焊接专家系统在焊接中的应用
6.4.4 人工神经网络理论在焊接中的应用
习题


第7章 铸造过程检测与控制
7.1 铸造过程质量检测与控制的重要性
7.1.1 铸造过程质量概念
7.1.2 铸造过程质量控制的重要性和意义


7.2 铸造过程检测与控制特点
7.2.1 铸造过程控制一般特点
7.2.2 砂处理过程控制特点
7.2.3 造型（芯）过程控制特点
7.2.4 熔炼过程控制特点


7.3 铸造过程信号检测方法
7.3.1 铸造过程传感器的作用
7.3.2 砂处理过程信号检测方法
7.3.3 造型过程信号检测方法
7.3.4 熔炼过程信号检测方法


7.4 铸造过程自动控制
7.4.1 砂处理过程自动控制
7.4.2 造型（芯）过程自动控制
7.4.3 熔炼过程自动控制
7.4.4 低压铸造过程自动控制
习题


第8章 锻压过程检测与控制
8.1 锻压过程检测与控制特点
8.1.1 锻压过程检测与控制一般特点
8.1.2 热模锻生产检测及控制特点
8.1.3 锻压生产的发展趋势


8.2 锻压过程信号检测方法
8.2.1 锻压力的检测
8.2.2 锻压位移的检测
8.2.3 锻压速度及加速度的检测
8.2.4 液体压力及流量的检测
8.2.5 锻压位置的检测方法


8.3 热模锻生产过程检测与控制
8.3.1 热模锻压力机的检测与控制
8.3.2 热模锻液压机的检测与控制
8.3.3 锻后热处理炉的检测与控制


8.4 自由锻造生产过程检测与控制
8.4.1 自由锻造操作机的检测与控制
8.4.2 自由锻造加热炉的检测与控制
8.4.3 泵直接传动式锻造液压机检测与控制
习题
参考文献

第一部分 现代办公自动化设备维护
随着科学技术的飞速发展，先进的办公设备广泛地应用于各行各业。在现代办公的活动中，需要现代办公的从业人员不断提高办公技能，不仅能熟练掌握现代办公设备的使用，还应该具有对设备的基本维护及维修的技能以及信息处理的能力，不断提高办公的效率和决策能力。目前，办公设备种类繁多，大体分为：机电类设备、通信类设备和计算机类设备。
机电类设备包括数码照相机、摄像机、录音机、复印机、一体化速印机、制版机、胶印机、裁纸机、碎纸机、装订机、幻灯机、投影仪等等。
通信类设备主要包括程控交换机、路由器、调制解调器、通信用户终端包括各种电话机以及图文传真机和电传机等。
计算机类设备是现代办公活动中的关键设备，离开了计算机就谈不上办公自动化。计算机类设备包括大、中、小和微型计算机以及各种联机外部设备。它能综合处理数据、文字、声音、图形和图像等多种形式的信息，通过计算机网络发送电子邮件、浏览因特网、看电视、听广播以及处理各种办公事务，从而使计算机在现代办公活动中发挥强大作用。
本书第一部分结合中小企事业讲述常用办公设备的基本工作原理及设备使用及维护。主要包括计算机系统及其外部存储设备和外部设备；外部辅助设备包括刻录机、扫描仪、打印机、传真机以及复印机、照相机、摄像机、投影机的使用及简单的维护。