課程輔導內容

儀器系統介紹: 術語;傳感器規格。

溫度測量: 熱電偶和電阻溫度計。

應變測量: 應變片，測量拉伸和彎曲應變。溫度補償和信號調理。

位移和液位測量: 線性和旋轉位移傳感器：電容式、電感式、光學式。LVDT，同步-解析器和燃油箱傳感器。

系統的一階和二階響應: 應用于傳感器的階躍和正弦響應：溫度傳感器，加速度計。

傳輸路徑: 模擬和數字路徑的帶寬要求，量化誤差，A-D和D-A轉換的原理。

信號處理技術: 干擾噪聲源，濾波和降噪方法，糾錯碼，ARINC429數據總線。

解決往年考試問題。

介紹: 控制系統的功能、架構、歷史和應用。開環和閉環系統。控制系統的數學模型。

控制系統建模: 拉普拉斯變換，傳遞函數，特征方程，極點和零點。狀態空間模型。傳遞函數和狀態空間模型之間的轉換。單輸入單輸出系統和多輸入多輸出系統。方框圖的組成部分及其底層數學。方框圖的操控和簡化。負反饋控制系統的閉環傳遞函數。

控制系統性能: 如何使用拉普拉斯變換求解動態系統的時間響應。典型輸入信號。一階系統和二階系統。廣義二階系統。

穩態響應設計: 廣義穩態響應，穩態精度和誤差。按階數和類型數表征系統。

簡單控制系統設計: 三項PID控制器。尋找開環和閉環極點和零點。PID控制器的極點和零點配置設計。

系統穩定性: 穩定性和不穩定性。極點位置和穩定性之間的關系。勞斯-赫爾維茨穩定性判據。

控制系統設計: 具有可變增益的閉環系統的根軌跡圖表示。通過根軌跡設計控制系統。

頻率響應: 頻率響應的實驗和理論確定。奈奎斯特穩定性判據。使用奈奎斯特圖和波特圖的圖示表示。相位和增益裕度。

頻率響應設計: PI、超前相位和滯后相位補償器的頻率響應。結合控制器和過程的頻率響應。優化控制器參數。

輔導目標

A部分：使學生能夠為特定的測量應用選擇合適的傳感器及相關系統，并考慮可能的替代解決方案。理解傳感器操作原理及導致測量誤差的因素。

B部分：使學生通過系統建模、性能分析以及控制器設計和綜合，徹底理解閉環控制系統的原理。提供一個框架，幫助學生評估、開發和實施經典控制的設計方法，并應用于電氣、機械和機電系統。

輔導成果

(LO1) 對一些常見電氣傳感器的物理基礎有理解，對基本傳感器規格有一般的理解并能進行解釋;對典型測量系統的系統要求有理解;了解一些可能影響測量系統性能的常見因素。

(LO2) 了解線性系統的行為，推導數學模型和傳遞函數表示;熟悉穩定性問題，并能應用標準測試方法檢測穩定性;了解閉環反饋系統在響應速度、對參數和干擾的敏感性、準確性和穩定性方面的優缺點;熟悉用于表示控制系統特性的圖形技術;熟悉常見類型的系統控制器，并能為給定問題選擇最合適的控制器;了解完整控制方案在硬件和軟件中的實現，以及系統集成問題。

(S1) 在成功完成該模塊后，學生應能展示和提升以下關鍵技能：獨立學習、解決問題和儀器系統設計技能。

(S2) 在成功完成該模塊后，學生應能展示數據收集、分析和解釋的實際實驗技能，并能夠計算給定問題的適當控制器設置。

(S3) 部分A：在成功完成該模塊后，學生應能夠展示對設計典型測量系統所需考慮因素的基本理解，包括傳感器的選擇、相關信號調理和傳輸路徑要求。在成功完成該模塊后，學生預計能夠：對一些常見電氣傳感器的物理基礎有理解，對基本傳感器規格有一般的理解并能進行解釋;對典型測量系統的系統要求有理解;了解一些可能影響測量系統性能的常見因素。了解線性系統的行為，推導數學模型和傳遞函數表示;熟悉穩定性問題，并能應用標準測試方法檢測穩定性;了解閉環反饋系統在響應速度、對參數和干擾的敏感性、準確性和穩定性方面的優缺點;熟悉用于表示控制系統特性的圖形技術;熟悉常見類型的系統控制器，并能為給定問題選擇最合適的控制器;了解完整控制方案在硬件和軟件中的實現，以及系統集成問題。

(S4) 部分B：學生應能夠展示運用模塊主題知識的能力：了解線性系統的行為，推導數學模型和傳遞函數表示;熟悉穩定性問題，并能應用標準測試方法檢測穩定性;了解閉環反饋系統在響應速度、對參數和干擾的敏感性、準確性和穩定性方面的優缺點;熟悉用于表示控制系統特性的圖形技術;熟悉常見類型的系統控制器，并能為給定問題選擇最合適的控制器;了解完整控制方案在硬件和軟件中的實現，以及系統集成問題。

以上就是關于“利物浦大學儀表與控制課程輔導”的介紹，海馬課堂4000+嚴選碩博學霸師資，針對學生的薄弱科目和學校教學進度，匹配背景相符的導師，根據學生情況進行1V1專屬備課，上課時間靈活安排，中英雙語詳細講解課程中的考點、 難點問題，并提供多方位的課后輔導，輔助學生掌握全部課程知識，補足短板。