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。
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。

1 绪论
1.1 检测与控制的关系
1.1.1 检测
1.1.2 自动控制与自动化
1.2 轧制过程自动化
1.2.1 轧制过程自动化系统的层级结构
1.2.2 轧制过程自动化的关键技术
1.2.3 轧制过程自动化的发展趋势
2 检测系统及基本特性
2.1 检测及检测系统
2.1.1 检测的基本概念
2.1.2 检测方法的分类
2.1.3 检测系统的基本组成
2.2 检测系统的基本特性
2.2.1 检测系统静态特性
2.2.2 检测系统动态特性
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
3.1.1 传感器的定义与组成
3.1.2 传感器的分类
3.2 电阻应变式传感器
3.2.1 电阻应变式传感器的工作原理
3.2.2 应变片的结构及种类
3.2.3 金属应变片的工作原理
3.2.4 应变片的常温工作特性
3.2.5 应变片的规格
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
3.5.1 电桥电路
3.5.2 载波放大
3.5.3 相敏检波
3.5.4 滤波
3.6 电桥电路
3.6.1 电桥电路的结构
3.6.2 电桥电路的工作原理
3.6.3 电桥的加减特性
3.6.4 电桥的温度补偿
3.7 零件应力（应变）的应变片电测法
3.7.1 简单应力状态下的应力（应变）测量
3.7.2 复杂应力状态下应力（应变）的测量
4 自动控制理论基础
4.1 自动控制系统
4.1.1 自动控制与人工控制的区别
4.1.2 自动控制系统的表示方法
4.1.3 自动控制系统的组成
4.1.4 自动控制系统的基本控制方式
4.1.5 自动控制系统的分类
4.1.6 自动控制系统的发展历史
4.2 过程控制系统的品质指标
4.2.1 过程控制的静态与动态
4.2.2 过程控制的过渡过程
4.2.3 过程控制的品质指标
4.3 被控对象特性
4.3.1 对象特性的类型
4.3.2 对象特性的参数
4.4 过程控制系统的数学模型
4.4.1 数学模型建立的方法
4.4.2 机理分析建立数学模型
4.4.3 实验分析建立数学模型
4.5 控制器与控制规律
4.5.1 控制器
4.5.2 控制规律
4.5.3 数字PID控制算法
4.6 单回路控制系统
4.6.1 被控量的选择
4.6.2 操纵量的选择
4.6.3 控制器作用方向
4.6.4 控制器参数整定
4.6.5 过程控制系统的投运
4.6.6 单回路控制系统设计举例
4.7 串级控制系统
4.7.1 串级控制系统的组成
4.7.2 串级控制系统的工作过程
4.7.3 串级控制系统的特点及应用
4.7.4 串级控制系统的设计
4.7.5 串级控制系统设计举例
4.8 前馈控制系统
4.8.1 前馈控制系统的基本概念
4.8.2 前馈控制系统的特点和应用
4.8.3 前馈-反馈控制
5 过程计算机控制系统
5.1 过程计算机控制系统的组成
5.1.1 硬件组成
5.1.2 软件组成
5.1.3 操作系统
5.1.4 人机接口
5.2 过程计算机控制系统的基本类型
5.2.1 数据采集系统（巡回检测系统）
5.2.2 操作指导控制系统
5.2.3 直接数字控制系统
5.2.4 监督计算机控制系统
5.2.5 多级控制系统
5.2.6 集散控制系统
5.2.7 现场总线控制系统
5.2.8 可编程控制器
5.3 轧制过程计算机控制系统
5.3.1 计算机在热连轧系统中的功能
5.3.2 热连轧计算机控制系统结构实例
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
6.1.1 厚度控制的基本思想
6.1.2 板带钢厚度波动的原因
6.1.3 轧制过程中厚度变化的基本规律
6.2 厚度自动控制系统的组成及调节方式
6.2.1 厚度自动控制系统的组成
6.2.2 厚度自动控制的调节方式
6.3 厚度自动控制的原理
6.3.1 反馈式AGC的基本原理
6.3.2 前馈式AGC的基本原理
6.3.3 监控式AGC的基本原理
6.3.4 张力式AGC的基本原理
6.3.5 金属秒流量AGC的基本原理
6.3.6 液压式AGC的基本原理
6.3.7 轧制力AGC（P-AGC）的基本原理
6.3.8 相对值AGC（锁定AGC）控制系统的基本原理
6.3.9 绝对值AGC（ABS-AGC）控制系统的基本原理
6.4 带钢热连轧厚度自动控制系统实例
6.4.1 厚度控制系统的组成
6.4.2 AGC系统的补偿控制
7 板形控制理论与技术
7.1 板形基础理论
7.1.1 板形的基本概念
7.1.2 断面轮廓形状
7.1.3 平直度
7.1.4 板形缺陷的类型
7.2 板形的影响因素
7.2.1 来料厚度分布
7.2.2 轧制力波动
7.2.3 轧辊压扁
7.2.4 轧辊凸度变化
7.2.5 张力
7.3 板形控制方法
7.3.1 原始辊形设计技术
7.3.2 液压弯辊技术
7.3.3 轧辊窜辊技术
7.3.4 辊系压下倾斜技术