《弧焊过程传感、控制及实践》以弧焊过程中所涉及的传感与控制为切入点，并结合控制与信号基本理论系统阐述弧焊过程中的传感与控制及具体应用和实践。
全书分控制理论基础、信号传感及处理基础、弧焊过程应用3大部分，共10章。第1～5章介绍控制基础理论以及所涉及的弧焊过程建模与控制，包括经典控制理论和现代控制理论；第6、7章主要介绍信号处理基本理论以及弧焊过程中信号传感基础；第8章主要介绍工业过程控制，特别是以分布式控制为基础的工业过程控制的组成及应用；第9、10章主要介绍弧焊过程中控制建模分析及实现。
《弧焊过程传感、控制及实践》作为高等学校焊接技术与工程专业、材料成型及控制工程专业等相关专业的教学用书，也可作为相关专业学生控制方面的入门学习参考书，还可作为焊接领域的研究人员、工程技术人员的学习参考用书。

第1章 控制系统导论
1.1 控制的发展历程与内涵
1.1.1 控制的历史
1.1.2 控制的内涵
1.1.3 控制的发展
1.2 焊接生产中的自动控制
1.2.1 焊接过程控制系统
1.2.2 焊接过程传感
1.2.3 焊接自动化生产装备
第2章 控制系统数学模型
2.1 系统建模
2.1.1 物理系统建模
2.1.2 物理系统的线性近似
2.1.3 控制工程中使用的模型描述
2.2 传递函数模型
2.2.1 拉普拉斯变换
2.2.2 零极点模型与图解法
2.2.3 线性系统的传递函数
2.3 控制系统模型的建立
2.3.1 框图模型
2.3.2 信号流图模型
2.4 过程辨识建模
2.4.1 基于系统辨识的建模方法
2.4.2 阶跃实验与频率响应估计
2.4.3 常用模型结构的参数辨识方法
2.4.4 基于闭环系统阶跃响应实验辨识模型参数
第3章 控制系统性能分析
3.1 时域分析法
3.1.1 典型输入信号
3.1.2 一阶和二阶系统的时域响应
3.1.3 高阶系统的时域分析
3.1.4 瞬态响应的性能指标
3.1.5 稳定性分析
3.1.6 稳态误差分析与计算
3.2 根轨迹分析法
3.2.1 根轨迹的基本概念
3.2.2 绘制根轨迹的条件
3.2.3 绘制根轨迹的基本规则
3.2.4 基于根轨迹法的控制器性能分析
3.2.5 根轨迹图的绘制
3.3 频域分析法
3.3.1 控制系统的频率响应
3.3.2 频域分析法的稳定性分析
3.4 控制系统的设计与校正
3.4.1 系统设计方法
3.4.2 串联校正
3.4.3 反馈校正
3.4.4 复合校正
3.5 弧焊控制系统设计
3.5.1 等速送丝电弧控制系统
3.5.2 均匀调节电弧控制系统
3.5.3 均匀调节和自发调节共同作用下的电弧控制系统
第4章 现代控制理论与技术
4.1 现代控制理论与经典控制理论的区别
4.2 状态空间分析
4.2.1 状态空间方程的建立
4.2.2 状态空间方程的线性变换
4.2.3 解状态空间方程
4.3 状态空间设计
4.3.1 状态反馈
4.3.2 状态观测
4.4 现代控制理论的发展
4.4.1 LQR控制
4.4.2 模型预测控制（MPC）
4.4.3 自适应控制
4.5 焊接过程的状态空间建模
4.5.1 GMAW过程熔滴过渡行为动态模型
4.5.2 含送丝机构的GMAW动态模型
第5章 弧焊过程自动控制
5.1 PID控制
5.1.1 PID控制的基本原理
5.1.2 PID控制算法
5.1.3 数字PID控制
5.1.4 DE-GMAW增量式PID稳定性控制
5.1.5 一阶旋转倒立摆PID实物控制
5.2 模糊控制
5.2.1 模糊集合的定义与表示
5.2.2 模糊关系
5.2.3 模糊推理
5.2.4 模糊控制的应用
5.2.5 焊接稳定性模糊PID控制
5.3 神经网络控制
5.3.1 神经网络控制简介
5.3.2 典型人工网络
5.3.3 神经网络PID控制器设计
5.3.4 人工神经网络技术在焊接过程中的应用
第6章 信号处理与传感
6.1 信号与传感
6.1.1 传感技术
6.1.2 焊接中的常见传感量
6.1.3 信号
6.2 信号采集
6.2.1 信号采集原理
6.2.2 A/D和D/A转换原理
6.3 信号分析与处理
6.3.1 Z变换
6.3.2 傅里叶变换
6.3.3 小波变换
6.4 滤波技术
6.4.1 硬件滤波
6.4.2 数字滤波
6.4.3 卡尔曼滤波
6.5 焊接中的信号采集与处理
6.5.1 电信号测量
6.5.2 焊接热循环曲线测量
6.5.3 视觉传感与定位
第7章 焊接过程信息传感与应用
7.1 传感技术基础
7.1.1 概念与特性
7.1.2 传感器误差分析
7.2 焊接过程量测量传感
7.2.1 电信号测量
7.2.2 温度测量
7.3 焊接过程视觉传感
7.3.1 主动视觉传感
7.3.2 被动视觉传感
7.3.3 熔池振荡与熔透分析
7.4 焊缝跟踪
7.4.1 激光焊缝跟踪
7.4.2 超声波焊缝跟踪
7.4.3 旋转电弧焊缝跟踪
7.4.4 电磁传感焊缝跟踪
7.4.5 视觉传感焊缝跟踪
第8章 过程控制系统
8.1 过程控制系统设计原理
8.1.1 过程控制方法
8.1.2 过程控制系统设计术语
8.2 集散控制系统概述
8.2.1 DCS组成
8.2.2 DCS发展历程
8.2.3 DCS的局限性及发展趋势
8.3 DCS硬件系统
8.3.1 过程检测仪表
8.3.2 控制器
8.3.3 执行器
8.4 DCS软件系统
8.4.1 现场总线与网络技术
8.4.2 组态软件
8.5 DCS系统设计
8.5.1 铜钴回收检测控制系统
8.5.2 机器人焊接生产线监控系统
第9章 焊接过程建模及控制仿真
9.1 旁路耦合电弧焊过程建模及仿真
9.1.1 非熔化极旁路耦合电弧焊接过程的建模仿真
9.1.2 焊接过程稳定性PID控制
9.1.3 双熔化极旁路耦合电弧GMAW焊接过程的建模仿真