电气和电子工程 MEng (Hons)

University of Aberdeen - 阿伯丁大学

工程力学关注的是物体在力的作用下的静止或运动状态。该主题分为两部分。静力学考虑的是处于静止状态或以恒定速度运动的物体的平衡，而动力学则处理加速体的运动和相关力。前者特别适用于梁和桁架结构。后者包括一系列的应用，如汽车悬挂系统、赛车的运动、导弹、振动隔离系统等。

该模块旨在向学生介绍思想和信息交流过程中的不同交流方法。介绍了口头陈述和技术报告的写作。通过信息检索和调查技能培训，将从基于网络和图书馆的来源导入数据。涵盖了关于抄袭、版权和知识产权的职业道德规范。工程绘图技能和有关英国和国际标准的知识将通过使用计算机辅助设计和建模软件包Solid Works的强化培训得到发展。涵盖了标准的绘图格式，包括独立部件和组件的三维描述，.

该模块介绍了工程研究中有用的基本数学思想。该模块的一个主要重点是微分和积分计算。强调应用于涉及变化率和平均过程的工程问题。复数被介绍和发展。该模块为2级的其他工程模块提供了必要的数学背景。

工程设计取决于材料的成型、加工和连接。设计要求定义了材料所需的性能。为了成功地选择和使用材料，工程师需要了解什么？他们需要对材料的世界有一个透视。他们需要了解材料的特性。他们需要方法和工具来为工作选择正确的材料。本模块将帮助你发展成功选择和使用工程材料所需的知识和技能。

这门课程是为1级本科生（和在大学第一年的衔接学生）规定的，完全在网上学习，大约需要5-6个小时来完成，可以一次完成，也可以分几周完成.

本模块的目的是在一般工程的背景下介绍电气和电子的基本概念。涵盖的主题保持在初级水平，目的是为1级和2级的后续模块提供基础材料。该模块采用了以应用为导向的教学理念。在每个主题中，学生将得到日常设备的例子。涉及的主题包括直流电路分析、电子放大器、数字电路、光电子学和交流理论.

本模块介绍了电子工程中使用的设计和分析技术，以及主要的有源元件（二极管和晶体管）。该模块以描述电荷、电荷之间的作用力和电场的概念开始。该模块的第二部分涉及半导体设备，以掺杂半导体的基本特性开始。

这是一门普通的工程课程，使学生了解工程设计过程的原则、MATLAB中的计算机编程及其在参数化研究和基本设计优化中的应用、设计背景下的环境伦理和可持续性，以及使用Solidworks的计算机辅助设计（CAD）。该课程还包括使用各种机床和连接工艺制造简单零件的实践练习。

本模块是继工程数学1之后，介绍工程师所需的所有数学对象和技术。

该模块的流体力学部分从流体的材料特性开始。随后是学习流体静力学和流体运动原理。伯努利方程被用来解释压力和速度之间的关系。最后的流体部分向学生介绍了管道中不可压缩的流动。热力学部分介绍：气体定律，包括范德瓦尔斯方程；热力学第一定律，包括做功、供热以及内能和热焓的定义。第二定律的介绍包括通过卡诺循环的熵。

电子系统的讨论从数字逻辑的基本概念到嵌入式微控制器的亮点。课程从布尔代数的基本构件（逻辑门和触发器）开始，用于设计组合/顺序逻辑电路，例如实现一个简单的计算器或温度控制电路。针对复杂系统的设计，介绍了嵌入式微控制器，讨论了其核心部件（如定时器、存储器）和所需的编程操作。

本模块为学生提供了一个综合发展的方法，用于建模、分析和设计由电气和机械部件组成的系统。这样做的目的是向学生强调电气和机械系统之间行为的相似性。该模块旨在介绍电机、电路和系统、变压器和类似的机械系统，如齿轮箱、振动系统和动力学原理，从而为3级的几个模块提供基础材料.

这是一个普通的工程模块，提供了对质量和能量这两个主要守恒原则的深入了解。过程通常通过框图来描述。这种语言在工程的许多学科中都很常见，有助于工程人员以分析的眼光来看待他们的过程。讨论自由度分析，强调其对解决一组线性方程的重要性，这些方程是质量的基本平衡模型。展示了能量平衡的实际例子，将热力学带到了一个实际的水平。还介绍了过程控制，解释了基本控制技术和概念，即传感器、反馈、控制回路和PID控制器。

本模块首先介绍了C语言编程的语法和语义。这包括结构和指针的使用，以便于以后介绍C++语言。强调了产生易于维护和修改的代码的技术。还包括对基本数据结构（列表、堆栈和队列）的介绍。实践活动包括使用基本的软件开发工具（调试技术、版本控制）。本模块最后介绍了C++编程语言。

本模块介绍了信号-系统框架，有助于描述各种输入（信号）的系统动态行为。还介绍了频域和时域的有用分析工具。在本模块的后半部分，这些概念将被用来理解模拟和数字滤波器设计形式的基本信号处理。

该模块的目的是让学生对控制系统有一个基本的了解和概念。该模块首先利用一些实际例子介绍反馈控制系统的基本概念。介绍了物理系统的数学模型和用传递函数的框图来表示它们。使用一阶和二阶系统介绍基本的控制系统响应特性（稳定性、瞬态响应、稳态响应）以及分析和设计程序。考虑使用Routh-Hurwitz准则、根基位置和Bode图方法对控制系统进行分析。

现代工程分析依赖于广泛的分析数学方法和计算技术，以解决广泛的问题。本模块的目的是让学生掌握必要的技能来定量研究工程问题。将所教授的方法应用于整个工程学科的实际情况的例子将在该模块中占很大比重。

数字系统设计原则；组合逻辑的硬件实现；时钟顺序系统和有限状态机；同步系统的设计、实现和测试；数字系统在通信和机器人中的应用.

该模块研究电能的产生、传输和使用的系统。介绍了每个单位的符号系统。介绍了三相交流系统分析的基本方法。研究三相感应机和同步机，推导出机器的简单等效电路，并用于探索每种类型机器的运行限制。讨论了现代电力转换方法，用于交流和直流之间的转换。这一讨论包括电力电子开关和整流器、DC-DC转换器和逆变器的基本拓扑结构。强调了开关转换技术相对于传统电路的优势。

本模块通过实际执行提供数字系统（硬件/软件）的设计、分析和控制。本模块涉及三个实际设计项目。每个项目都与我们日常生活中遇到的实际应用有关。在每个项目中，学生学习如何结合现有的工具来产生完整的结果。通过这些设计和建造活动，该模块的理论方面被放在一个说明性的背景中。该模块首先讨论了行业中常用的不同传感器。这些传感器包括红外线、超声波、温度传感器和测量转速的磁传感器。?.

一个教授数字通信工程基础知识的简短模块。该模块的重点是设备的远程控制。它从异步数据开始，并与GPS设备一起使用（识别位置和时间），然后研究数字多路（DMX）控制总线（现场娱乐业的标准），接着是双向远程设备管理（RDM）协议。最后是用于工业/运输应用的同步控制器区域网（CAN）。

该模块旨在为学生提供对安全和项目管理的目的、原则、基本概念和策略的认识.

该模块介绍了各种工程应用的传感和仪器。该模块的主要部分将考虑各种工程应用的传感和仪器的案例研究，适合所有工程和非工程学生学习传感和仪器。

这个项目的目的是为学生提供机会，在专业水平或接近专业水平的工程实践中进行一个实质性和现实的研究项目，并进一步提高学生的批判和沟通能力。该项目通常将在阿伯丁大学进行，但也可能在工业界或其他研究地点进行。

本模块研究了电机和驱动器的性能和控制。使用两轴机器理论讨论各种电机（感应、同步和直流）的瞬态性能。稳态性能也被考虑。在研究电机和驱动器的瞬态和稳态性能时，适当地使用了仿真技术。中等和高性能的交流驱动被考虑在内，包括V/f和矢量控制驱动。对旋转DQ坐标系中的现代交流机控制进行了一些详细的研究。讨论和分析了直流机器驱动（晶闸管控制和晶体管控制的驱动）.

本模块旨在为广泛的应用设计高效的系统。在讨论处理器结构特点（流水线和高速缓存）的同时，还讨论了充分挖掘现代硬件潜力所需的软件技术（用于高级编程或编译）.

本模块探讨了使用互联网技术进行分组数据通信的技术。它首先了解以太网本地网络标准，以及它如何从电缆总线发展到交换式高速网络。然后描述网络和传输层的操作，使用互联网工程的例子来解释分组交换网络如何提供可被应用程序使用的服务。该模块可供计算机科学和电子工程的学生使用.

近年来，光学系统已经成为科学、工程和商业领域许多应用的核心；从光通信到纤维传感器，从全息摄影到3D电视，从材料光谱到激光焊接和切割，从精确测量到激光手术，仅举几例。该模块为学生提供了现代光学、光学系统和传感应用概念的概述。其中一个主要部分是对激光的介绍，它们的操作和纳入系统设计中。采用案例研究的方法来描述工业、科学和商业中一系列的传感和系统应用。

本课程研究将非常规可再生能源产生的电能并入电网的挑战和解决方案。

现实生活中的当代工程项目和挑战总是需要来自多个学科的投入和合作。此外，法律和经济方面，以及安全、团队工作和项目管理也必须成功通过。本模块使学生能够沉浸在一个现实的、多学科的、多方面的和复杂的团队设计项目中，这将借鉴他们以前的专业学习，也使他们能够获得和实践与他们的职业生涯直接相关的新技能。

本模块调查了许多机器人技术的核心问题，以及它们的解决方案。在本模块结束时，学生应该能够对机器人进行编程，使其以可预测的方式移动，克服环境的不确定性；能够解释其周围的环境；能够计划其运动，以实现目标。涵盖的主题包括机器人运动；图像处理和计算机视觉；定位方法和基于计算机的搜索和规划。除了使用编程技能来实现机器人算法外，学生将学习如何对机器人进行数学建模，以了解为什么机器人算法会被设计成这样。

学生将研究水、食物、医药和能源（电和热）等社会性的重大挑战，将环境、可持续发展和道德等主题串联起来。该模块还旨在为毕业生提供一个评估和开发商业模式的多功能框架，这对潜在的企业家和未来的高级管理人员来说都是非常宝贵的。

这是控制工程的第二个模块，研究系统的状态空间表示，以及基于状态空间的控制设计技术。该模块还介绍了系统识别和非线性控制的基本概念。涵盖了传统的连续时间以及采样数据（数字）系统。