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第1章 绪论1

1.1 智能检测与控制技术概述1

1.1.1 检测技术1

1.1.2 智能的概念2

1.1.3 智能检测2

1.1.4 智能控制3

1.1.5 智能检测与控制系统的组成4

1.2 智能检测与控制技术的应用4

1.2.1 用于数据采集与处理4

1.2.2 用于生产控制5

1.2.3 用于生产调度管理7

思考与练习8

第2章 检测误差与数据处理9

2.1 检测误差的概念9

2.1.1 检测误差的表示方法9

2.1.2 检测误差的分类10

2.2 随机误差11

2.2.1 随机误差及处理11

2.2.2 随机误差的正态分布规律11

2.2.3 真实值与算术平均值12

2.2.4 随机误差的估算12

2.3 系统误差14

2.3.1 系统误差的判别14

2.3.2 系统误差的消除15

2.4 粗大误差15

2.4.1 粗大误差的判别15

2.4.2 坏值的舍弃16

2.5 不等精度直接测量的数据处理方法16

2.5.1 权的概念17

2.5.2 加权算术平均值17

2.6 间接测量的数据处理方法17

2.6.1 绝对误差和相对误差的合成17

2.6.2 标准差的合成18

2.7 检测系统的基本特性19

2.7.1 检测系统的静态特性19

2.7.2 检测系统的动态特性21

思考与练习25

第3章 非电量检测27

3.1 力、力矩和压力的测量27

3.1.1 力的测量27

3.1.2 力矩的测量28

3.1.3 压力的测量29

3.2 位移、物位和厚度的测量32

3.2.1 位移的测量32

3.2.2 物位的测量35

3.2.3 厚度的测量36

3.3 速度、转速和加速度的测量36

3.3.1 速度与转速的测量36

3.3.2 加速度的测量38

3.4 振动的测量39

3.4.1 振动与振动的测量39

3.4.2 振动参量的测量40

3.5 温度的测量41

3.5.1 热电偶的工作原理41

3.5.2 热电阻的工作原理43

3.6 噪声的测量45

3.6.1 噪声测量的主要参数45

3.6.2 噪声的分析方法45

3.6.3 噪声的测量方法46

思考与练习47

第4章 微弱信号检测48

4.1 微弱信号检测的基本概念及噪声48

4.1.1 微弱信号检测的基本概念48

4.1.2 噪声48

4.2 微弱信号检测方法55

4.2.1 微弱信号的时域检测方法55

4.2.2 微弱信号的频域检测方法56

4.3 微弱信号检测技术57

4.3.1 电容检测57

4.3.2 压阻检测58

4.3.3 压电检测59

4.3.4 隧道检测60

4.3.5 热流式检测62

4.3.6 谐振式检测63

4.3.7 光纤式检测66

4.3.8 混沌检测69

思考与练习72

第5章 无损检测技术73

5.1 无损检测技术概述73

5.1.1 无损检测技术的概念及应用特点73

5.1.2 无损检测技术的发展74

5.2 超声波检测76

5.2.1 超声波检测简介76

5.2.2 超声场的特性77

5.2.3 超声波的传播78

5.2.4 超声波检测方法81

5.2.5 超声波探伤仪82

5.2.6 超声波检测的应用85

5.3 射线检测87

5.3.1 射线检测的物理基础87

5.3.2 射线通过物质的衰减规律87

5.3.3 X射线检测89

5.3.4 γ射线检测及中子射线检测简介96

5.3.5 射线的防护96

5.4 磁粉检测97

5.4.1 磁粉检测简介97

5.4.2 磁粉检测的物理基础98

5.4.3 磁化方法102

5.4.4 磁粉检测设备105

5.4.5 磁粉检测材料108

5.4.6 磁粉检测的应用113

5.5 渗透检测115

5.5.1 渗透检测简介115

5.5.2 渗透检测的相关知识117

5.5.3 渗透检测操作123

5.5.4 渗透检测设备126

5.6 涡流检测128

5.6.1 涡流检测的基本原理及涡流的趋肤效应128

5.6.2 涡流检测的阻抗分析法130

5.6.3 涡流检测装置135

5.6.4 涡流检测的应用137

5.6.5 涡流检测技术的新发展139

5.7 红外检测139

5.7.1 红外无损检测基础139

5.7.2 红外无损检测方法143

5.7.3 红外无损检测仪器143

5.7.4 红外无损检测的应用144

5.7.5 红外无损检测技术的发展146

思考与练习146

第6章 信号的调理及处理147

6.1 信号调理电路147

6.1.1 信号放大电路148

6.1.2 信号滤波电路152

6.1.3 信号转换电路156

6.1.4 信号的非线性校正与补偿167

6.1.5 调制与解调171

6.2 多传感器信息融合172

6.2.1 信息融合的基本概念172

6.2.2 信息融合的基本原理174

思考与练习176

第7章 抗干扰技术178

7.1 常见干扰源分析178

7.1.1 干扰的定义及来源178

7.1.2 干扰的类型179

7.1.3 干扰信号的耦合方式180

7.2 常用的抑制干扰措施181

7.2.1 屏蔽抗干扰技术181

7.2.2 隔离抗干扰技术182

7.2.3 接地抗干扰技术184

7.3 电磁兼容185

7.3.1 电磁兼容性的含义185

7.3.2 电磁兼容性设计185

7.3.3 电磁干扰滤波器189

7.3.4 抑制开关电源中的电磁干扰191

7.3.5 计算机系统中的电磁兼容技术195

7.4 软件抗干扰措施196

7.4.1 数字滤波技术196

7.4.2 指令冗余技术197

7.4.3 软件陷阱技术197

7.4.4 程序运行监视系统198

思考与练习199

第8章 检测系统的可靠性技术200

8.1 可靠性技术基础200

8.1.1 可靠性的定义及特点200

8.1.2 可靠性特征量201

8.2 可靠性设计209

8.2.1 可靠性设计的重要性209

8.2.2 可靠性设计的程序和原则209

8.2.3 系统的可靠性框图模型及计算210

8.3 可靠性管理217

8.3.1 可靠性管理的意义及特点217

8.3.2 可靠性标准、情报与保证218

8.3.3 可靠性管理的实施218

8.4 可靠性试验220

8.4.1 环境试验概述220

8.4.2 可靠性试验实例222

8.5 敏感元件及传感器的失效分析224

8.5.1 失效分析概述224

8.5.2 失效分析方法226

思考与练习230

第9章 智能控制技术231

9.1 概述231

9.1.1 智能控制的产生与发展231

9.1.2 智能控制的定义232

9.1.3 智能控制的特点232

9.1.4 智能控制器的设计特点和一般结构232

9.2 模糊控制233

9.2.1 模糊控制概况233

9.2.2 模糊控制的理论及特点234

9.2.3 模糊控制的原理234

9.2.4 模糊控制系统的工作原理235

9.3 神经网络控制235

9.3.1 神经网络控制概述235

9.3.2 生物神经元模型236

9.3.3 人工神经元模型237

9.3.4 人工神经网络模型239

9.3.5 人工神经网络的学习方法240

9.3.6 前馈型神经网络242

9.3.7 反馈型神经网络245

9.4 专家控制系统249

9.4.1 专家系统概述249

9.4.2 专家控制系统的特点和工作原理255

9.4.3 建造专家系统的步骤及专家控制器的设计原则257

9.5 学习控制系统260

9.5.1 研究学习控制系统的意义260

9.5.2 学习控制系统的发展260

9.5.3 学习控制系统的机理261

9.5.4 学习控制系统的方案261

9.5.5 基于模式识别的学习控制262

9.5.6 迭代学习控制262

9.5.7 重复学习控制262

9.5.8 基于神经网络的学习控制262

9.6 仿人智能控制263

9.6.1 仿人控制的原理263

9.6.2 仿人控制器的原型算法264

9.6.3 仿人控制器的智能属性与设计依据265

思考与练习265

参考文献267