机械和电气工程 BEng (Hons)

University of Bristol - 布里斯托尔大学

有五个主要部分。代数（向量、复数、作为变换的矩阵、用矩阵解方程、特征值和特征向量）；分析（序列、数列、函数、曲线草图、傅里叶数列介绍、数值分析介绍）。微积分（单变量函数的微分和积分，泰勒级数，数值寻根，偏微分入门）；微分方程（概念，变量分离，线性一阶和二阶方程，系统，数值解）；以及概率（基本概念，事件，随机变量，经验性离散和连续分布）。.

本单元将连贯地介绍工程师所需的基本知识和解决问题的技能。学生将被教导如何将日常语言转换为具体的工程术语，并表达基础科学。他们将学习如何确定解决问题的方法，并使用数学技术来计算适当精度和准确性的解决方案。这将发生在两个广泛的层面，尽管有相当多的重叠。详细解决范围狭窄的特定领域的问题，强调准确的答案和严格正确的方法。应用多种方法来解决具有更广泛工程意义的问题，可能包括多种--甚至是相互矛盾的--要求。

本单元向学生介绍：实验实践和计算的基础知识，直到适当的结果报告；不同形式的基本仪器和测量设备。 基本编码实践和结构的发展；通过数据采集设备获取信号所需的基本电子技术；如何识别和量化误差；学术/技术报告的写作专业实践，包括数据的展示和健康与安全要求的识别.

本单元是一个基于项目的单元，早期有一些基于讲座的教学，完全通过课程作业评估。本单元首先向学生介绍了工程制图的历史、创造、解释和使用，以及制造工艺，包括锻造、铸造、焊接、钎焊、紧固件、金属板加工、机械加工和增材制造。

这个广泛的、多学科的单元通过承担全球挑战，使用工程语言和个人的创造性产出，提供了21世纪工程师所需的知识、创造力、团队合作和个人效率框架的介绍。本单元旨在为学生提供基于设计和创造力的能力，以及在所有工程学科中使用的基本专业、技术和沟通技能。这包括学习。二维工程绘图和草图；三维计算机辅助设计；概念设计过程中的创造性问题解决、批判性思维和决策；工程中的环境、经济、社会、专业和跨学科背景；一般工程实践，以及技术设备和工具介绍。

本单元将重点关注学生在一个为共同目标工作的综合小组中有效执行所需的基本技能。采用混合学习的方法，将理论和实践的知识结合起来，讲座和研讨会将探讨用于计划和管理项目的过程，在团队中工作并控制在真实环境中完成/交付的工作质量。

本单元涉及中级模拟电子学的广泛和基本的主题。它涵盖了使用MOSFET和BJT器件的电路设计，反馈的影响，高功率放大器的设计，以及振荡器电路的操作。

在本单元中，将讨论线性（连续和离散）信号和系统的特点和相互关系。将介绍采样理论、混叠、相关、卷积和光谱分析的原理。将考虑使用拉普拉斯和Z变换分析线性系统，以及滤波器传递函数的极点-零点表示。将介绍连续域和离散域的线性系统的稳定性分析。将讨论系统在时域和频域的特征、脉冲响应、传递函数和频率响应。

本单元向学生介绍了自动控制工程的基本方法，即对于连续时间的单输入/单输出线性系统，以及相关工厂动力学的建模方法，基本振动现象，如振动是如何引起的，如何测量，以及其后果是什么。单自由度的质量-弹簧-阻尼器系统在自由振动和各种形式的激励下都得到了分析。共振和力传递的重要性被强调。学生应获得对自然频率的理解，以及这些频率与自由和强制振动的关系，还有振动传递。他们还将学习自由和强迫振动中的多自由度系统，以及如何应用数值方法来解决。

这是涵盖工程学位课程的基本数学要求的两个单元中的第二个。它包括四个要素。矢量微积分，应用统计学，以及线性系统和偏微分方程.

学生将被要求建立部分电子机械系统和控制/反馈电子设备来驱动它。利用以前单元和相关讲座的知识，学生将被要求进行计算以优化他们的设计。对系统性能的最终评估将被报告和讨论。

本单元介绍了各种形式的线性和旋转机电能量转换系统。电磁理论的基本概念在研究音圈和自激式线性和旋转执行器时得到了修订和应用。为完整的机电系统建立了一个等效电路模型，为随后的动态行为研究提供了基础。修订了直流机的输出特性，并介绍了其在变速驱动器中的运行。还介绍了电力电子伺服放大器和相控整流器的运行。作为对交流机的介绍，讨论了旋转磁场的概念。随后的研究集中在异步电动机上，描述了它的操作，得出了等效电路，并分析了它在固定和可变频率激励下的输出特性。

热和流体流动是现代机械和社会的核心。本单元使学生掌握解决热和流体流动问题所需的技能和知识，并将结果应用于人工制品和过程。采用教授基本方法和分析具体应用相结合的方式，使学生具备技术能力，使他们能够设计设备和工艺，但他们也能够理解其应用的背景。

个人研究项目为学生提供了一个发展技能的机会，以确定和解决真正的、开放式的问题，计划和组织工作，并有效地沟通结果。这涉及到对学术文献的评估，以建立相关学科的技术水平，以便通过分析、设计、数字和/或实验方法解决一个开放式的工程问题。

介绍航空航天工程中传感和控制系统的基本理论，包括传感器类型和特性；信号处理和核心反馈控制概念.

本课程的重点是分析和控制动态系统行为的方法。这包括棒和梁的振动行为，其中质量和刚度是连续分布的，而不是集中在离散的元素中。该课程涵盖了确定振动系统的自然频率、模态形状和应力的分析方法，并提供了解决更复杂系统的数字方法的介绍。它还为学生提供了广泛的方法来分析和评估反馈控制闭环系统的稳定性和性能，使他们具备掌握控制器设计的必要知识。还包括系统建模和实验数据识别。

在本课程中，我们使用严格的数学方法来理解热量和质量传递的各个方面。我们推导出纳维-斯托克斯方程和能量方程，并学习如何应用相关的简化方法来减少它们来描述各种情况下的流体流动和热传递。我们学习如何通过分析、数值和合适的软件来解决这些简化方程，以研究现实世界的应用。我们还介绍了湍流的主题及其模型。

本单元的目的是了解现代电力网络在通过电力电子和机器进行能量转换方面的要求，并展示全系统集成的好处。