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第一章1、按照零件成形的过程中质量m 的变化，可分为哪三种原理?举例说明。
按照零件由原材料或毛坯制造成为零件的过程中质量m的变化，可分为三种原理△m＜0（材料去除原理）；△m＝0（材料基本不变原理）；△m＞0（材料累加成型原理）。
2、顺铣和逆铣的定义及特点。
顺铣：铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相同的铣削方式.逆铣；铣刀对工件的作用力在进给方向上的分力与工件进给方向相反的铣削方式。
顺铣时，每个刀的切削厚度都是有小到大逐渐变化的逆铣时，由于铣刀作用在工件上的水平切削力方向与工件进给运动方向相反，所以工作台丝杆与螺母能始终保持螺纹的一个侧面紧密贴合。
而顺铣时则不然，由于水平铣削力的方向与工件进给运动方向一致，当刀齿对工件的作用力较大时，由于工作台丝杆与螺母间间隙的存在,工作台会产生窜动，这样不仅破坏了切削过程的平稳性,影响工件的加工质量，而且严重时会损坏刀具。
逆铣时,由于刀齿与工件间的摩擦较大,因此已加工表面的冷硬现象较严重.顺铣时的平均切削厚度大，切削变形较小，与逆铣相比较功率消耗要少些。
3、镗削和车削有哪些不同？车削使用范围广，易于保证零件表面的位置精度，可用于有色金属的加工、切削平稳、成本低。
镗削是加工外形复杂的大型零件、加工范围广、可获得较高的精度和较低的表面粗糙度、效率低,能够保证孔及孔系的位置精度.4、特种加工在成形工艺方面与切削加工有什么不同？（1）加工时不受工件的强度和硬度等物理、机械性能的制约，故可加工超硬脆材料和精密微细零件。
（2)加工时主要用电能、化学能、声能、光能、热能等去除多余材料,而不是靠机械能切除多余材料。
（3）加工机理不同于切削加工，不产生宏观切屑，不产生强烈的弹塑性变形，故可获得很低的表面粗糙度，其残余应力、冷作硬化、热影响度等也远比一般金属切削加工小。
（4) 加工能量易于控制和转换,故加工范围广、适应性强。
（5）各种加工方法易复合形成新工艺方法，便于推广。
材料成型复习题(答案)一、1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。
落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。
2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。
3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺4．缩孔、缩松液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。
5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。
直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。
6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。
模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。
7.钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。
8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。
9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。
二、1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。
2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。
3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。
题型与比例：选择题20%，填空题30% ，是非题20%，其他30%第一章1.铸件的凝固方式有：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固2.合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。
3.液态金属本身的流动性能力称为流动性。
4.液态合金充满型腔，获得形状完整，轮廓清晰的铸件的能力，称为充型能力。
5.影响合金流动性的因素：1.合金的种类2.合金的成分3.浇注的条件4.铸型的充填条件6.灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。
7.收缩是铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。
收缩是合金的物理本性，在铸造过程中，因收缩可能会导致铸件产生缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等缺陷。
8.缩孔是在铸件最后凝固的部分形成容积较大而且集中的空洞。
9.缩松是细小而分散的空洞。
10.定向凝固（顺序凝固）在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，在远离冒口的部分安放冷铁，使铸件上远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。
11.铸造内应力按产生的原因不同，分为热应力、收缩应力、相变应力。
热应力主要是铸件冷却中，由于冷却速度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。
热应力使冷却较慢的厚壁处或心部受拉伸，冷却较快的薄壁处或表面受压缩。
12.一般铸件冷却到弹性状态后，收缩受阻才会产生收缩应力，而且收缩应力表现为拉应力或切应力。
13.同时凝固：采取措施使铸件各部分无温差或温差尽量小，几乎同时进行凝固。
自然时效：将铸件置于露天场地半年以上，让其缓慢地发生变形，内应力消除。
热时效（人工时效）又称去应力退火，将铸件加热到550~650°C，保温2~4h，随炉慢冷至150~220°C，然后出炉。
14.热裂一般是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温时形成的。
热裂纹的特征是裂纹短，缝隙较宽，形状曲折，裂口表面氧化较严重15.冷裂的特征是裂纹细小，呈连续直线状，具有金属光泽或微氧化色。
材料成型复习资料复习资料⼀、填空1. 浇注温度过低，液体⾦属量不够，铸件就会产⽣冷隔或_____缺陷_____。
2. ____温度__________对合⾦流动性的影响最显著。
3. 合⾦的铸造性能⽤____充型能⼒__________和___收缩性___________来衡量。
（P3）4. 铸钢的流动性⽐铸铁__低____ 。
5. 浇注温度越___⾼___，上砂箱越___容易___，合⾦的充型能⼒越好。
6. 铸造合⾦的收缩经历____液态______、_凝固__________、___固态______三个阶段。
（P6）7. 缩孔和缩松是由于合⾦的______凝固__收缩和____糊状凝固____收缩引起的。
8. 防⽌缩孔的⽅法是控制铸件的___凝固____顺序，使之符合___定向凝固______原则。
9. 铸件的凝固⽅式有_逐层凝固_________、___糊状凝固________、____中间凝固_____。
10.铸造应⼒主要分为_____热应⼒____和____收缩应⼒_____两类，是铸件产⽣___变形______和____裂纹_____的根本原因。
11.影响⾦属可锻性的主要因素有___化学成分______、__⾦属组织_______、___变形速度______、___变形温度______、____应⼒状态_____。
12.锻模模膛按作⽤可分为_________、_________和_________。
13.冲裁变形分为____弹性变形阶段_____、___塑性变形阶段______和___断裂分离阶段______三个阶段，冲裁件断⼝区域________越⼤，则冲裁件质量越好，影响冲裁件质量的主要因素有_凸凹模间隙________和_刃⼝锋利程度_______等。
（P69）14.拉深件的主要缺陷有__起皱_______和__拉穿_______。
（P72）15.轧制的主要⽅法有____辊锻_____、__横轧_______和__斜轧_______。
一、传递函数：对于线性系统，设其输入量为Xr（t），输出量为X0（t），则它的传递函数G （s）是指初始条件为0时，输出量的拉氏变换X0（s）对输入量的拉氏变换Xr（s）之比，即Gs）=X0(s)/Xr(s)。
二、卷积定理：L[Xr(t)*g(t)]=Xr (s)*G（s）两个时间函数之卷积的拉氏变换就等于他们各自拉氏变换的乘积三、鲁棒性：在存在扰动和未建模动态条件下，也就是系统的实际动态与应用数学模型之间误差较大时，系统仍能保持稳定性，基本维持原有设计中控制性能的能力。
它的研究可以从“稳定鲁棒性”和“性能鲁棒性”两方面来区分。
四、极点配置：使闭环控制系统具有预先设定的特征值是控制系统设计方法之一，称为极点配置。
五、比例度Q：使调节器的输出变化达到全量程时输入偏差改变了满量程的百分比。
Q大则比例带宽，Q小则比例带窄。
六、衰减率：衡量振荡过程衰减程度的另一种指标是衰减率，它是指每经过一个周期以后，波动幅度衰减的百分数，即￥=Y1—Y2/Y1。
￥<0则，Y2>Y1,调节过程是发散振荡的；=0，Y2=Y1,调节过程是等幅振荡的；1>￥>0,则Y2<Y1，调节过程是衰减振荡的；=1时，则Y2=0，调节过程是非周期过程。
七、超调量Q%：最大动态偏差Y1占被调量稳态变化幅值Y（无穷大）的百分数。
它反映系统的平稳性，超调量越大说明系统过度过程越平稳。
一般调速系统Q%可允许在10~35%之间。
对轧钢而言，初轧机要求Q%小于10%，连轧机小于2~5%，卷取机的张力控制不允许有超调量。
八、古典控制理论的控制策略包括：PID控制，smith控制，解耦控制；现代控制理论的策略主要包括：自适应控制，变结构控制；智能控制理论的策略主要包括：模糊控制，专家控制，神经网络控制。
九、古典控制理论研究对象是单输入单输出定常反馈系统，数学基础是拉氏变换，数学模型是传递函数设计分析方法基于频率法和图解法；现代控制理论适用于多输入多输出，时变参数，分布参数，随机参数非线性等复杂控制系统的分析设计，数学基础是矩阵理论，数学模型是状态空间法。
一、名词解释1 表面张力—表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。
表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均匀所致。
2 粘度－表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。
或作用于液体表面的应力τ大小及垂直于该平面方向上的速度梯度dvx/dvy的比例系数。
3 表面自由能(表面能)－为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。
4 液态金属的充型能力－液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属充填铸型的能力。
5 液态金属的流动性－是液态金属的工艺性能之一，及金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。
6 铸型的蓄热系数－表示铸型从液态金属吸取并储存在本身中热量的能力。
7 不稳定温度场－温度场不仅在空间上变化，并且也随时间变化的温度场稳定温度场－不随时间而变的温度场（即温度只是坐标的函数）：8 温度梯度—是指温度随距离的变化率。
或沿等温面或等温线某法线方向的温度变化率。
9 溶质平衡分配系数K0—特定温度T*下固相合金成分浓度CS*及液相合金成分CL*达到平衡时的比值。
10 均质形核和异质形核－均质形核(Homogeneous nucleation) ：形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程，亦称“自发形核” 。
非均质形核(Hetergeneous nucleation) ：依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程，亦称“异质形核”。
11、粗糙界面和光滑界面－从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置只有50％左右被固相原子所占据，从而形成一个坑坑洼洼凹凸不平的界面层。
粗糙界面在有些文献中也称为“非小晶面”。
光滑界面—从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子占满，只留下少数空位或台阶，从而形成整体上平整光滑的界面结构。
也称为“小晶面”或“小平面”。
12 “成分过冷”及“热过冷”－液态合金在凝固过程中溶质再分配引起固－液界面前沿的溶质富集，导致界面前沿熔体液相线的改变而可能产生所谓的“成分过冷”。
工程材料及成型技术复习要点第二章材料的性能1、材料静态、动态力学性能有哪些？静态力学性能有弹性、刚性、强度、塑性、硬度等；动态力学性能有冲击韧性、疲劳强度、耐磨性等。
2、材料的工艺性能有哪些？工艺性能有铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。
3、钢制成直径为30mm的主轴，在使用过程中发现轴的弹性弯曲变形过大用45钢，试问是否可改用40Cr或通过热处理来减少变形量？为什么？答：不可以；因为轴的弹性弯曲变形过大是轴的刚度低即材料的弹性模量过低和轴的抗弯模量低引起的。
金属材料的弹性模量E主要取决与基体金属的性质，与合金化、热处理、冷热加工等关系不大（45钢和40Cr弹性模量差异不大）。
4、为什么疲劳裂纹对机械零件存在着很大的潜在危险？第三章金属的结构与结晶1、金属常见的晶体结构有哪些？体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
2、实际金属的晶体缺陷有哪些？它们对金属的性能有何影响？有点缺陷、线缺陷、面缺陷；点缺陷的存在（使周围原子间的作用失去平衡，原子需要重新调整位置，造成晶格畸变，从而）使材料的强度和硬度提高，塑性和韧性略有降低，金属的电阻率增加，密度也发生变化，此外也会加快金属中的扩散进程。
线缺陷也就是位错，位错的增多，会导致材料的强度显著增加；但是，塑性变形主要位错运动引起的，因此阻碍位错运动是金属强化重要途径。
面缺陷存在，会产生晶界和亚晶界，其原子排列不规则，晶格畸变大，晶界强度和硬度较高、熔点较低、耐腐蚀性较差、扩散系数大、电阻率较大、易产生內吸附、相变时优先形核等。
3、铸锭的缺陷有哪些？有缩孔和疏松、气孔、偏析。
4、如何控制晶粒大小？增大过冷度、变质处理、振动和搅拌。
5、影响扩散的因素有哪些？温度、晶体结构、表面及晶体缺陷（外比内快）。
间隙、空位、填隙、换位四种扩散机制6、为什么钢锭希望尽量减少柱状晶区？柱状晶区是由外往内顺序结晶的，组织较致密，有明显的各向异性，进行塑性变形时柱状晶区易出现晶间开裂。
材料成型工艺基础总复习及答案1铸件的凝固方式及其影响因素(1)逐层凝固方式2)糊状凝固方式3)中间凝固方式影响因素 (1)合金的结晶温度范围: 结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。
低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固，高碳钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。
(2)逐渐的温度梯度: 在合金的结晶温度范围已定时，若铸件的温度梯度由小到大，则凝固区由宽变窄，倾向于逐层凝固。
2铸造性能含义及其包括内容，充型能力含义，影响合金流动性因素(合金种类、成分、浇注条件、铸型条件) :铸造性能是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力，合金的铸造性能主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等。
充型能力:液态合金充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力影响合金流动性因素1) 合金的种类。
灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。
2) 合金的成分。
同种合金，成分不同，其结晶特点不同，流动性也不同。
3) 浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好;温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。
在保证充型能力的前提下温度应尽量低。
生产中薄壁件常采用较高温度，厚壁件采用较低浇注温度。
4) 1.铸型的蓄热能力越强，充型能力越差2. 铸型温度越高，充型能力越好3.铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段，缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段1. 收缩。
合金从液态冷却至常温的过程中，体积或尺寸缩小的现象。
合金的收缩过程可分为三阶段 1)液态收缩 2)凝固收缩3)固态收缩1) 缩孔的形成形成条件，金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件壁以逐层凝固方式凝固。
缩孔产生的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。
缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域，次区域也称热节。
2) 缩松的形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。
材料成型复习题及答案2-1 判断题（正确的画O，错误的画×）1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。
提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。
因此，浇注温度越高越好。
（×）2．合金收缩经历三个阶段。
其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。
（O）3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。
铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。
（O）4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。
（O）5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。
所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。
（×）6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。
因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。
（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。
气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。
（O）8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。
（O）2-2 选择题1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。
A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度；C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。
2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。
为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。
材料成型工艺基础总复习及答案1铸件的凝固方式及其影响因素(1)逐层凝固方式2)糊状凝固方式3)中间凝固方式影响因素 (1)合金的结晶温度范围: 结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。
低碳钢近共晶成分铸铁倾向于逐层凝固，高碳钢、远共晶成分铸铁倾向于糊状凝固。
(2)逐渐的温度梯度: 在合金的结晶温度范围已定时，若铸件的温度梯度由小到大，则凝固区由宽变窄，倾向于逐层凝固。
2铸造性能含义及其包括内容，充型能力含义，影响合金流动性因素(合金种类、成分、浇注条件、铸型条件) :铸造性能是表示合金铸造成形获得优质铸件的能力，合金的铸造性能主要指合金的流动性、收缩性和吸收性等。
充型能力:液态合金充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力影响合金流动性因素1) 合金的种类。
灰铸铁、硅黄铜流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。
2) 合金的成分。
同种合金，成分不同，其结晶特点不同，流动性也不同。
3) 浇注温度越高，保持液态的时间越长，流动性越好;温度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越强。
在保证充型能力的前提下温度应尽量低。
生产中薄壁件常采用较高温度，厚壁件采用较低浇注温度。
4) 1.铸型的蓄热能力越强，充型能力越差2. 铸型温度越高，充型能力越好3.铸型中的气体阻碍充型3合金的收缩三阶段，缩孔、缩松、应力、变形、裂纹产生阶段1. 收缩。
合金从液态冷却至常温的过程中，体积或尺寸缩小的现象。
合金的收缩过程可分为三阶段 1)液态收缩 2)凝固收缩3)固态收缩1) 缩孔的形成形成条件，金属在恒温或很窄的温度范围内结晶，铸件壁以逐层凝固方式凝固。
缩孔产生的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。
缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域，次区域也称热节。
2) 缩松的形成铸件最后凝固的收缩未能得到补足，或者结晶温度范围宽的合金呈糊状凝固，凝固区域较宽，液、固两相共存，树枝晶发达，枝晶骨架将合金液分割开的小液体区难以得到补缩所致。
材料成型过程控制复习要点第一章1 过程计算机控制系统的硬件和软件的具体组成是那些？过程计算机控制系统的硬件主要是由：（一）主机（二）外部设备（三）过程输入输出设备（四）人机联系设备和通讯设备等组成的。
（一）主机主机控制的核心是：（1）中央处理器(CPU)；（2）内存储器(RAM，ROM)组成的。
（二）外部设备常用的外部设备按功能可分为三类：（1）输入设备（2）输出设备（3）外存储器。
（三）过程输入输出（I／O）设备过程输入包括模拟量输入通道(简称A／D通道)和开关量输入通道〔简称DI通道〕，分别用来输入生产过程的模拟信号(如温度、压力、流量、料位等)、开关量信号或数字量信号。
过程输出包括模拟量输出通道(简称D／A通道)和开关量输出通道(简称DO通道)。
D／A通道把数字信号转换成模拟信号后再输出，DO通道则直接输出开关量信号或者数字量信号。
（四）通讯设备现代化工业生产过程的规模一般比较大，对生产过程的控制和管理也很复杂，往往需要几台或几十台计算机才能分别完成控制和管理任务。
这样，在不同地理位置、不同功能的计算机之间或设备之间，就需要通过通信设备进行信息交换。
为此，需要把多台计算机或设备连接起来，构成计算机通信网络。
软件（1）系统软件（2）应用软件2 计算机在热轧系统中的控制功能有那些？计算机在热连轧带钢系统中的主要控制功能有以下几点：（1）跟踪（2）步进加热炉控制（3）预设定（4）终轧温度和卷取温度控制（5）设备控制3 轧制过程控制的发展方向是什么？(1) 改进计算机控制系统的配置形式在进一步提高计算机系统的可靠性和稳定性的同时，必须进一步改进其配置形式。
在广泛发展过程控制计算机系统的同时，大力发展管理机系统，使管理机与控制机有机地结合起来，组成分级集成或者分布式控制系统。
（2）进一步提高和完善检测仪表和控制系统的性能和功能在轧制速度越来越高。
产品范围越来越广，质量要求越来越严格的情况下，检测仪表的性能以及控制系统的功能只有进一步提高和完善，才能与之相适应。
（3）进一步应用现代控制理论自适应控制是跟踪轧制过程，保证控制精度的有效手段之一。
最优控制是全面考虑机电设备、工艺和控制系统的条件，是实现最优化生产的保证。
但是对一个大型生产系统来说，由于它们的算法比较复杂，往往限制了它的应用。
今后应加强现代控制理论在大型生产系统中应用的研究，简化计算，便于应用，以便实现最优化生产。
过程计算机控制系统的基本类型有那些，各有什么特点。
控制是作为一个系统与生产过程结合在一起的。
根据应用特点、控制目的、控制方法和系统的构成，过程计算机控制系统大体上可分成以下几种基本类型。
一、数据收集系统二、操作指导控制系统三、直接数字控制系统四、监督计算机控制系统五、多级控制系统六、分散控制系统举例说明数学模型在计算机控制中的作用。
现以最基本的控制功能——设定控制为例来说明数学模型在计算机控制中的作用及其重要性。
在连轧机上，最主要的设备调节参数为各架轧机的空载辊缝S i、轧辊速度v i和张力T i。
在配置有弯辊装置肘，还包括弯辊力J i。
设定控制的根本任务就是根据有关的设备特性参数和待轧料的有关信息，通过设定控制模型计算出以上各个参数。
调节系统在接受到设定信息之后，迅速将有关设备调控到相应的位置和状态。
显然，设定状态决定着未来轧制过来的状态特性。
设定控制的基本要求是：轧件较快地通过轧机，对轧辊产生较少的损伤，并生产出厚度在公差范围内和具有满意板形和表面质量的产品。
设定控制的计算过程一般分为两个步骤：第一步是进行负荷分配，即计算出各架轧机的出口厚度h i；第二步是进行设定计算，即计算出各架轧机的上述设备调节参数。
由上述可知，第一：能耗、轧制压力、前滑和机座刚度系数等数学模型，是设定控制计算的基础：第二：负荷分配相当于人工操作时制定压下制度，从本质上讲，它决定了未来轧制过程的状态特性，其合理与否，对轧机产量的高低、调整的难易、产品质量的优劣和事故的多少等均有重要影响；第三：未来的轧制过程能否按负荷分配所确定的状态特性远行，或者偏离程度的大小，取决于上述设定值的计算精度。
然而，它们的计算精度又取决于上述各个数学模型的预报精度。
也就是说，数学模型的预报精度，直接影响设定控制的精度和效果。
因此，数学模型在计算机控制中具有十分重要的作用和地位。
在线操作指导系统的组成。
A/D、D/A的含义。
模/数转换器(A／D)和数/模转换器(D／A)画出现代设定控制模型框图。
数学模型的作用。
数学模型的根本作用在于它将客观原型化繁为简、化难为易，便于人们采用定量的方法分析和解决实际问题，正因为如此，数学模型在科学发展、科学预见、科学预测、科学管理、科学决策、驾控市场经济乃至个人高效工作和生活等众多方面发挥着特殊的重要作用。
马克思指出：“一种科学只有成功地应用数学时，才算达到了真正完善的地步。
”数学模型给科学研究的对象一定量描述，从而把科学推向更高的阶段。
根据式（1-1）推导式（1-2）。
第二章1.什么叫数学模型？对于一个现实对象，为了一个特定目的，根据其内在规律，作出必要的简化假设，运用适当的数学工具，得到的一个数学结构。
通俗地讲，数学模型不是原型的复制品，而是为了一定的目的对原型所作的一种抽象模拟，它用数学式子、数学符号、程序图表等刻划客观事物的本质属性与内在联系，是对现实世界简化而又本质的描述，最终达到解决实际问题之目的。
2.所谓原型。
所谓原型（prototype）就是人们在社会实践中所关心和研究的现实世界中的事物（或对象）。
3.所谓模型。
所谓模型（model）是指为了某个特定目的将原型所具有本质属性的某一部分信息经过简化、提炼而构造的原型替代物。
4.建立数学模型的基本步骤。
模型准备：了解实际背景，明确建模目的，搜集有关信息，掌握对象特征，形成一个比较清晰的‘问题’。
模型假设：针对问题特点和建模目的，作出合理的、简化的假设，在合理与简化之间作出折中。
模型构成：用数学的语言、符号描述问题，发挥想象力，使用类比法，尽量采用简单的数学工具。
模型求解：各种数学方法、软件和计算机技术。
模型分析：如结果的误差分析、统计分析、模型对数据的稳定性分析。
模型检验：与实际现象、数据比较，检验模型的合理性、适用性。
模型应用：分析与设计，预报与决策，控制与优化，规划与管理。
5.数学模型的分类。
应用领域：人口、交通、经济、生态、…；数学方法：初等数学、微分方程、规划、统计、…；表现特性：确定和随机、静态和动态、离散和连续、线性和非线性。
6.数学建模的基本方法。
机理分析：根据对客观事物特性的认识，找出反映内部机理的数量规律测试分析：将对象看作“黑箱”,通过对量测数据的统计分析，找出与数据拟合最好的模型。
二者结合：用机理分析建立模型结构,用测试分析确定模型参数。
7.模型假设的基本原则。
①目的性原则：从原型中抽象出与建模目的有关的因素，简化掉那些与建模目的无关的或关系不大的因素。
②真实性原则：假设条款要符合情理，简化带来的误差应满足实际问题所允许的误差范围。
③简明性原则：所给出的假设条件要简单、准确，有利于构造模型。
④全面性原则：在对事物原型本身作出假设的同时，还要给出原型所处的环境条件。
8. 所谓相关系数。
相关系数:度量变量间相关关系的一类指标的统称。
就参数统计而言，常用的是皮尔逊积矩相关系数：即协方差与两变量标准差乘积的比值，是没有量纲的、标准化的协方差。
9.如何根据相关系数来判断两变量之间的关系？1.r的取值范围是 [-1,1]2.|r|=1，为完全相关r =1，为完全正相关r =-1，为完全负正相关3.r = 0，不存在线性相关关系4.-1 ≤r < 0，为负相关5.0 < r ≤ 1，为正相关6.|r|越趋于1表示关系越密切；|r|越趋于0表示关系越不密切10.所谓回归分析。
回归分析:通过一个或几个变量的变化去解释另一变量的变化。
包括找出自变量与因变量、设定数学模型、检验模型、估计预测等环节。
11.简述最小二乘法的原理。
用这样的直线来代表x 与y 的关系所得到的结果与实际数据之间的误差比用任何其它直线都要小，它是代表x 与y 直线关系中最为合理的一条直线。
若用（x i ，y i ）（i =1，2，…n ），表示 n 个观测数据组，即n 个观测点，任意一条直线方程可写为 y * = a + bx如规定用此直线代表 x 与 y 的关系，则对每个已知的观测点（x i ，y i ）就应该用同一横坐标x i 在直线 y * 上的点（纵坐标为 y * ＝a+ bx i ）来代替实际观测值 y i ，这时误差为e i = y i -y i *= y i -a-bx i n 个观测点所引起的误差之和构成了总的误差∑e i =e 1+ e 2 +……+e n而应用其绝对值∑e i ；就可避免此问题。
但又会给以后的数学处理带来麻烦，所以采用各误差的平方代数和，即Q = ∑e i 2 = ∑( y i -a-bx i )2作为总的误差。
回归直线就是在所有的直线中误差平方和Q 为最小的那条直线，或者说，回归直线的常数a 及系数b ，必须是使Q 值达到极小值的常数a 和系数b 。
由数学分析中的函数极值原理，使Q 达到极小值的必要条件是：（1）使因变量的观察值与估计值之间的离差平方和达到最小的方法。
即（2）用最小二乘法拟合的直线来代表x 与y 之间的关系与实际数据的误差比其他任何直线都小。
12.回归平方和、误差平方和的实质是什么？回归平方和是可以解释的离差，误差平方和是不可以解释的离差。
13.何谓判定系数判定系数:估计的回归方程拟合度的度量，表明Y 的变异性能被估计的回归方程解释的部分所占比例。
14.判定系数与相关系数之间的关系。
•判定系数的平方根即皮尔逊积矩相关系数。
•判定系数无方向性，相关系数则有方向，其方向与样本回归系数 b (b 1) 相同。
•判定系数说明变量值的总离差平方和中可以用回归线来解释的比例，相关系数只说明两变量间关联程度及方向。
• 相关系数有夸大变量间相关程度的倾向，因而判定系数是更好的度量值。
15.回归系数的检验的步骤。
• 提出假设；最小==-=∑∑==ni i n i i e y y Q 121210)ˆ()ˆ,ˆ(ββ最小==-=∑∑==n i i n i i e y y Q 121210)ˆ()ˆ,ˆ(ββ0=∂∂a Q 0=∂∂b Q•确定检验统计量；•给定显著性水平，确定临界值；•确定原假设的拒绝规则；•计算检验统计量并做出决策。
复相关系数检验步骤。
具体检验步骤为：a．假设回归方程是不显著的，即：H0：方程不显著 H1：方程显著。
b．求复相关系数R，由R值，再计算出F值。
c．根据K、n值，在一定显著度α条件下，由F检验临界值表查临界值Fα。
