機電一體化課題：基於電氣係統自動控製應用的光學傳感器及執行器研究

機電一體(ti) 化(mechatronics)這個(ge) 詞由機械(mechanics)中的“mecha”和電子(electronics)的“tronics”組成。換句話說，技術和已開發的產(chan) 品將越來越多地將電子技術緊密地和有機地結合到機械學中，從(cong) 而越來越成為(wei) 交融並且無法分割的一門科學。

機電一體(ti) 化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳(chuan) 感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，並綜合應用到實際中去的綜合技術，現代化的自動生產(chan) 設備幾乎可以說都是機電一體(ti) 化的設備。

本期我們(men) 特別邀請到普林斯頓大學 機械和航空工程終身教授、土木與(yu) 環境工程聯合學院學習(xi) 主任來幫助各位有留學意向的小夥(huo) 伴實現背景提升，提高個(ge) 人學術能力。

對金融工程、加密貨幣、區塊鏈技術、金融風險管理、機器學習(xi) 、價(jia) 值投資等感興(xing) 趣的社員們(men) ，快來報名參加吧~

秋季PBL科研項目推薦——基於(yu) 電氣係統自動控製應用的光學傳(chuan) 感器及執行器研究

科研項目介紹

了解電路的組成及運作機製，了解電路分析使用數學模型和仿真工具。了解電子元件組成，包括電阻、電容、電感、電磁鐵、變壓器、二極管、晶體(ti) 管、了解運算放大器和模擬比較器的概念。（運算放大器是具有很高放大倍數的電路單元。它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。其輸出信號可以是輸入信號加、減或微分、積分等數學運算的結果。而模擬比較器是通過將模擬量與(yu) 標準值進行比較。）

此外教授還將在項目中，介紹空氣動力學、包括機翼和翼型理論、飛行棋性能、飛機穩定性和控製等的基礎知識，也非常適合與(yu) 航空航天工業(ye) 中的機械工程專(zhuan) 業(ye) 方向的學員。

最終教授的引導下，學生們(men) 將進行學術研究以及探討，並結合課程內(nei) 容完成一篇科研論文或其他教授要求的科研產(chan) 出。科研產(chan) 出的形式（小組形式或個(ge) 人形式）由教授全程把關(guan) 。

教授介紹

普林斯頓大學

機械和航空工程終身教授

土木與(yu) 環境工程聯合學院

MAE係本科學習(xi) 主任

★ 工程與(yu) 應用科學學院傑出教育家

★ OSA Paul F. Forman工程卓越獎

★ OSA年度會(hui) 議主席

★ 美國光學學會(hui) 研究員、美國工程教育學會(hui) 成員

【教授簡介】

該教授於(yu) 1972 年在美國布蘭(lan) 迪斯大學取得學士學位，1977 年獲得麻省理工學院（MIT）博士學位。他從(cong) 1979 年開始任教於(yu) 普林斯頓大學機械與(yu) 航空工程係至今，並在 1985 年獲得普林斯頓大學終身教授職位。

他的研究興(xing) 趣包括自動控製，可調激光器設計和仿生機器人技術。他的主要研究涉及“陸地行星搜尋器”，該項目涉及設計和控製高對比度日冕儀(yi) 。

科研項目計劃

Session 1：

了解電路的組成及運作機製，了解電路分析使用數學模型和仿真工具。了解電子元件組成，電子元件包括電阻、電容、電感、電磁鐵、變壓器、二極管、晶體(ti) 管、了解運算放大器和模擬比較器的概念，運算放大器是具有很高放大倍數的電路單元。

它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。其輸出信號可以是輸入信號加、減或微分、積分等數學運算的結果。而模擬比較器是通過將模擬量與(yu) 標準值進行比較。當高於(yu) 該值時，輸出高(或低)電平，反之，則輸出低(或高)電平。

Session 2：

了解何為(wei) 電氣和電子測試設備，以及如何使用它們(men) ，包括示波器、函數發生器、電壓歐姆表以及電壓和電流控製電源的使用。示波器能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便於(yu) 人們(men) 研究各種電現象的變化過程。

而函數發生器一種多波形的信號源。它可以產(chan) 生正弦波、方波、三角波、鋸齒波，甚至任意波形，函數發生器有很寬的頻率範圍，使用範圍很廣，它是一種不可缺少的通用信號源。

Session 3：

了解各種熱、電、磁、電子、機械和光學傳(chuan) 感器和執行器，包括電磁螺線管、電磁電機(直流伺服和步進電機)和電磁轉速表等。

了解如何使用傳(chuan) 感器測量電壓、電流、角位置、角速度和力。

了解這些傳(chuan) 感器和執行器的基礎運行機製，以及它們(men) 在機電係統自動控製中的應用。

Session 4：

了解何為(wei) 嵌入式係統，嵌入式係統由硬件和軟件組成，是能夠獨立進行運作的器件。其軟件內(nei) 容隻包括軟件運行環境及其操作係統。硬件內(nei) 容包括信號處理器、存儲(chu) 器、通信模塊等在內(nei) 的多方麵的內(nei) 容。

了解什麽(me) 是嵌入式微型計算機係統，特別是傳(chuan) 感器和執行器的接口，以及用於(yu) 自主和遠程控製的簡單計算機程序的開發。

PBL科研項目收獲

▲  教授推薦信

▲  學術論文

▲  學術評估報告

▲  項目成績單

▲  學術能力提升

適合人群

√ 對生物統計學、生物信息學、基因組學、衛生政策、衛生經濟學等感興(xing) 趣的同學

√ 有意提高自身知識水平和學術能力的同學

√ 有留學意向、參與(yu) 自主招生選拔、跨專(zhuan) 業(ye) 深造或計劃考取名校的同學

√ 希望提升留學文書(shu) 申請質量，鍛煉英文論文撰寫(xie) 能力的同學

√ 希望在學術期刊上發表論文提升個(ge) 人競爭(zheng) 力的同學

√ 對海外名校課堂深感興(xing) 趣或已收到海外大學錄取信，想提前跨越中外學製鴻溝的同學

課程參考安排

課題海報

詳情請谘詢顧問

 【項目亮點】

1、教授推薦信：按照學員在課程中的表現、作業(ye) 完成度以及團隊合作結果等進行個(ge) 性化、定製化的評定。

2、論文發表：在執教終身教授與(yu) 哥大寫(xie) 作項目教授的指導下，完成一篇“獨立一作”且具有含金量高、符合學術標準的論文。（可定製發表國際期刊）

3、學術評價(jia) 報告：成功完成本項目的學員都將獲得來自執教教授親(qin) 自評測的學術評價(jia) 報告。

4、科研項目成績單：鼓勵學生專(zhuan) 注學習(xi) 過程中的每個(ge) 階段，並獨有單獨的展示環節，最終將獲得由教授親(qin) 筆簽名的成績單。

5、學術能力提升：注重學員的創新能力、資料收集與(yu) 處理能力、批判性思維能力、問題解決(jue) 能力、分析能力、語言運用能力等做學術科研必需的基礎素質。該項目基於(yu) 學員興(xing) 趣進行課程定製，培養(yang) 學員的綜合學術能力提升，為(wei) 未來的學術生涯奠定基礎。