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西交利物浦大學(xué) 電氣工程 大三

MEC208 儀器與控制系統(tǒng)

西交利物浦大學(xué)電氣工程大三的MEC208儀器與控制系統(tǒng)課程涵蓋了從理解傳感器/轉(zhuǎn)換器本身及其電路設(shè)計(jì)到將控制器設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)采集單元集成的全面內(nèi)容。學(xué)生將研究帶有傳感器和轉(zhuǎn)換器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以獲得分析測量、控制器設(shè)計(jì)和系統(tǒng)性能分析的能力。

課程目標(biāo)：

MEC208儀器與控制系統(tǒng)課程的目標(biāo)是使學(xué)生能夠：

1、理解儀器和控制系統(tǒng)概念。

2、理解傳感器的類型及其在系統(tǒng)中的應(yīng)用。

3、理解數(shù)據(jù)誤差和近似值。

4、理解數(shù)據(jù)采集過程以及將儀器應(yīng)用于控制系統(tǒng)。

5、理解動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模以及不同格式的系統(tǒng)模型。

6、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)的頻域設(shè)計(jì)和分析。

7、理解系統(tǒng)穩(wěn)定性，以及如何判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

8、了解頻域中的控制系統(tǒng)綜合方法。

9、進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。

10、能夠針對(duì)給定的測量應(yīng)用選擇合適的傳感器和相關(guān)系統(tǒng)，并考慮可能的替代解決方案。

學(xué)習(xí)成果：

MEC208儀器與控制系統(tǒng)課程結(jié)束后，學(xué)生應(yīng)能夠：

1、了解帶有傳感器配置的儀器過程，并評(píng)估測量產(chǎn)生的物理效應(yīng)。

2、了解儀器系統(tǒng)流程（傳感器、轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器）及其信號(hào)流（連續(xù)、數(shù)字），分析一階和二階系統(tǒng)響應(yīng)，以及拉普拉斯變換的傳遞函數(shù)。

3、通過魯斯陣列、根軌跡和奈奎斯特圖確定系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4、設(shè)計(jì)反饋控制器以穩(wěn)定整個(gè)系統(tǒng)（PID控制器、狀態(tài)反饋控制器）。

5、將控制系統(tǒng)與傳感器和轉(zhuǎn)換器相結(jié)合。