材料成型检测与控制

普通高等教育“十四五”规划教材

本书根据西安建筑科技大学2020版本科生培养方案中“材料成型检测与控制基础”课程教学大纲，由多家学校和企业共同编写。

本书可作为高等院校材料成型及控制工程专业师生的教材，也可供材料加工及成型领域的工程技术人员参考使用。

本书从基础理论出发，按照由浅入深、从理论到实践的原则，对材料成型过程检测与控制的理论、技术及应用加以总结，并论述了自动控制在钢铁材料轧制领域的关键技术及发展趋势。主要内容包括：检测系统的特性；电阻应变式传感器的工作原理；应变片的工作原理及常温工作特性；电桥电路的工作原理，电桥特性和温度补偿方法；单一变形和复杂变形时应力(应变)的测量方法；自动控制系统的基本组成，过渡过程的品质指标，被控对象特性，控制规律和算法；单回路控制系统、串级控制系统的工作原理及设计；前馈控制系统的工作原理；计算机控制系统的组成及基本类型；热连轧计算机控制系统的结构；厚度控制的基本形式及原理；板形控制理论与应用；张力控制原理与方法；温度控制的基本原理与方法。

1 绪论

1.1 检测与控制的关系

1.2 轧制过程自动化

2 检测系统及基本特性

2.1 检测及检测系统

2.2 检测系统的基本特性

2.3 对检测系统的要求

3 传感器与测量电路

3.1 传感器概述

3.2 电阻应变式传感器

3.3 电感式传感器

3.4 电容式传感器

3.5 传感器输出信号的处理

3.6 电桥电路

3.7 零件应力(应变)的应变片电测法

4 自动控制理论基础

4.1 自动控制系统

4.2 过程控制系统的品质指标

4.3 被控对象特性

4.4 过程控制系统的数学模型

4.5 控制器与控制规律

4.6 单回路控制系统

4.7 串级控制系统

4.8 前馈控制系统

5 过程计算机控制系统

5.1 过程计算机控制系统的组成

5.2 过程计算机控制系统的基本类型

5.3 轧制过程计算机控制系统

6 厚度自动控制

6.1 板带钢厚度控制的基本思想及厚度波动的原因

6.2 厚度自动控制系统的组成及调节方式

6.3 厚度自动控制的原理

6.4 带钢热连轧厚度自动控制系统实例

7 板形控制理论与技术

7.1 板形基础理论

7.2 板形的影响因素

7.3 板形控制方法

7.4 接触式板形检测方法

7.5 板形预设定控制

7.6 冷轧板形闭环控制系统

8 连轧时张力控制

8.1 轧制过程的张力及其计算

8.2 机架间张力控制

8.3 卷取张力控制

8.4 型材连轧时的微张力控制

8.5 热连轧时的无活套控制

9 温度模型与温度控制

9.1 轧制过程中温度变化的基本规律

9.2 热轧生产过程的温降模型

9.3 终轧温度控制

9.4 轧后冷却技术

9.5 卷取温度控制

参考文献