计算机系统硬件与操作 1. 微处理器操作及其内部架构：各种寄存器、总线和数据路径的操作，算术硬件和一般流水线架构的操作。 2. 存储器组织：存储器技术的特性。存储器层次结构和存储器解码机制。 3. 输入输出系统：直接I/O系统和内存映射I/O，中断和查询机制。典型串行数据通信机制。 4. 嵌入式计算系统简介：系统组织和输入输出系统的设计。嵌入式系统编程软件。 5. 汇编语言编程简介 实验课： 使用Python编程实现嵌入式系统的基本输入输出操作。 不同串行通信方法的应用。 基于中断的软件开发。
1. 信号表示与分析：信号的数学表示；时域表示。信号与系统的分类；特殊函数。线性与时不变系统；卷积。 2. 傅里叶级数与傅里叶变换：复指数；信号的频域表示；傅里叶级数；傅里叶变换；傅里叶变换对；傅里叶变换性质；帕塞瓦尔定理；传递函数；滤波器。音乐、电磁辐射和成像的应用。 3. 正弦载波调制：幅度和频率调制；工作原理；双边带无载波、单边带；频分多路复用；生成与检测电路；调制系统性能比较。 4. 脉冲调制：抽样定理。脉冲幅度调制。时分多路复用。脉冲编码调制：量化、编码。量化噪声。差分脉冲编码调制。脉冲幅度调制；脉冲宽度调制。 5. 数字通信：数字传输。符号间干扰；眼图。数字载波调制；脉冲整形；调制格式与频谱效率；概率与随机变量；误比特率（BER）特性与系统性能。 6. 铜线、无线和光纤通信简介：信道特性；无线系统中的电磁辐射；多径干扰；光通信系统中的光源。光纤中的光传输。光检测。通信网络；当前研究趋势与挑战。 实验室实验： 1) 铜线传递函数特性 2) Matlab 练习
1. 建筑供电系统：系统规划。民用、商业和工业安装的进线供电安排。高压/低压供电经济性。电价、最大需求量、负载系数和多样性。接地系统。备用发电机组和不间断电源的应用。 2. 安全设计要求：供用电规则和条例概览。电击、过电流和接地故障保护。熔断器、断路器（MCB、MCCB、ACB）的设计和选择标准。保护系统协调。电缆和布线系统设计。 3. 干扰与电能质量：安装要求、分组、干扰、噪声抑制和通信系统的供电。电磁兼容性。谐波和电压暂降问题。 4. 防雷系统：雷电现象。暴露风险估算。系统组件要求。结构防雷标准。 5. 垂直运输系统：电梯、绞车和自动扶梯驱动。安全要求和驱动特性。服务等级和往返时间。 6. 照明：光源特性。灯具分类。照明控制。室内照明设计。眩光指数计算。色度渲染。利用自然光。室外照明设计。 案例研究： 1. 香港典型建筑的供电系统设计 2. 过电流和接地故障保护的应用 3. 各种类型保护装置的协调 4. 建筑服务中的电能质量问题 5. 防雷系统设计 6. 室内照明和室外照明设计
为了确保学生获得宝贵的经验，暑期实习必须精心挑选、组织得当并与学习计划相关。学生应完成至少6周的全职（或等效）工业培训。在开始实习前，学生需概述预期的学习成果，并在完成实习后提交一份详细记录工作、学习成果和成就的报告。学习支持活动包括：(I) 导向培训，涵盖基本技能、规划/安排、求职信息；(II) 实习进展监控，通过实习日志记录地点/职位、职责、技能/知识演变及成果；(III) 学习评估，通过反思报告包括总结、6页活动描述、将实习经验与学术学习联系起来的自我反思、结论及未来学习目标；以及有效实习示例（如全职本地/海外实习、PolyU外部合作项目、IAESTE项目）。
• 运输运营建模的宏观和微观建模介绍 • 跟车和变道模型——Gipps、IDM、MOBIL 等 • 微观仿真软件的使用（SUMO、Aimsun 或 Vissim） • 宏观动态交通流模型（单元传输模型，CTM）
1. 概率、统计和回归分析在交通数据中的应用 2. 选择模型，利用出行调查数据建模出行行为 3. 使用 Python 收集、分析和可视化交通数据 4. 交通数据的机器学习模型
1. 机械设计的认识：基本技术因素的认识。主要尺寸。电载荷和磁载荷。磁路。绕组中产生的磁动势。 2. 交流电机的电抗与变换：电感参数。绕组变换。电路方程，变换过程。电磁转矩，运动方程。 3. 同步电机：孤立发电机的负载特性。小振荡线性化方程。自然频率。 4. 感应电机：感应电机的基本电路模型。单相和三相感应电机的性能分析。不平衡运行。动态运行。温升试验。 5. 感应电机驱动：来自PWM逆变器的感应电机驱动。 6. 电机控制：开环和闭环控制。矢量控制概念，转矩控制。
1. 电力潮流分析：负载潮流概念和建模。求解方法，包括高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法和快速解耦法。负载潮流研究在系统运行中的应用。 2. 经济运行：发电成本。等增量成本。B系数。惩罚因子。多区域协调。机组调度。AGC及其协调。 3. 电力系统控制：发电机控制系统。调速系统。负荷分配。负荷频率控制。互联区域系统控制。电压控制回路。自动电压调节器。AVR模型和响应。 4. 电力系统稳定性：稳态和暂态稳定性。等面积准则。暂态曲线的时间域解法。多机稳定性。稳定性改进。励磁和调速系统的影响。动态等值。 5. 电力系统运行：电力系统控制功能。安全概念。调度和协调。监督控制与数据采集。计算机控制、通信和监控系统。人机界面。负荷预测。能量管理系统。 实验室实验：电力系统潮流和安全运行模拟。电力系统暂态稳定性的评估。
毕业设计实施阶段 I. 项目选择 项目由教师或工业合作伙伴提出，也可由学生与教师共同提出。工业经验、研究和咨询活动是产生项目想法的肥沃土壤。 II. 初步规划 项目开始时，学生需进行文献研究，以识别问题、定义项目目标并提出可能的解决方案。初步的时间表和预算也需规划。所有这些元素需汇总在提案报告中。 III. 项目实施 在整个项目期间，学生需记录进度并提交日志给导师审核。 IV. 项目中期评审 项目进行到一半时，学生需提交中期进度报告并进行展示，以总结进度。这为导师和评估者提供了一个正式的机会来评估学生的进度，并解决任何问题。 V. 最终提交与展示 在第二学期第10周，学生需提交全面的最终报告，总结其工作。该报告将由导师评估。为确保符合标准，学生需先提交草稿给导师反馈，再进行最终提交。 学生还需向评估者和项目导师展示并演示其交付成果。这包括现场展示、制作演示视频以及问答环节。
1. 脉宽调制直流/直流变换器：基本拓扑结构和高阶变换器，变压器隔离拓扑结构，箝位电路，连续和断续传导模式的操作，纹波分析。 2. 谐振模式直流/直流变换器：分类，零电流开关和零电压开关技术，准谐振变换器，谐振过渡变换器。 3. 脉冲宽度调制逆变器：单相和三相电压源逆变器，交流/交流转换，谐振逆变器。 4. 电力变换器建模与控制：小信号建模，传统PID控制方法，现代控制技术，电力电子电路的模拟与仿真，仿真技术。 5. 电磁干扰：电磁干扰的产生，功率因数，开关模式电磁干扰滤波器，国际标准，电磁干扰的减少。 实验：在直流-直流变换器和谐振变换器上进行硬件实验，在直流-直流变换器上进行计算机仿真。
1. 过程控制：过程建模，性能规范，工业控制器，Ziegler & Nichols调谐，先进过程控制，降阶建模。 2. 基础概念：数字控制系统：线性差分方程和Z变换，模数和数模转换器，零阶保持，数字控制分析，数字控制的实际实现，内部模型控制。 3. 数字PID控制系统设计：PID控制的离散化，积分饱和，数字PID参数调谐方法，2DOF-PID。 4. 系统辨识：离散时间和连续时间系统，相关性辨识，最小二乘原理，递推最小二乘。 5. 自适应控制：自适应控制介绍，自适应控制器。 实验：将进行两次实验，主题为降阶建模、数字控制设计和最小二乘技术下的系统辨识。 案例研究：与上述方法相关的个人作业。学生将撰写报告并将其发现向全班同学展示。
1. 智能建筑特性：智能建筑的特点和优势。智能建筑的构成。环境方面。智能建筑兴起的市场和驱动力。智能建筑电气分配系统升级设计（6学时） 2. 建筑自动化系统与控制：哲学、系统配置、系统模块、分布式系统和在线测量。防火、安全和能源管理。控制目标。传感器、控制器和执行器。控制系统示意图、系统设计和现场站内部元素。基于微处理器的控制器及数字控制。子系统示例：数字可寻址照明接口（DALI）（10学时） 3. 现代智能垂直交通系统：空中大堂、双层电梯、双层双速电梯、高级呼叫登记系统、大规模监控系统、人工智能在监督控制中的应用、与电梯系统/自动扶梯系统相关的节能措施、其他现代垂直交通系统，如：缆车系统、物料搬运系统等（6学时） 4. 通信与安全系统：语音通信系统、局域网、无线局域网、数字电视、闭路电视、综合建筑设计。公共广播/扩声系统。数字公共广播系统。现代安全系统（8学时） 5. 结构化布线系统：概念、特性和优势。标准、配置和物理介质。电磁干扰/电磁兼容问题、接地问题。系统设计。不同类别线缆（3学时） 6. 建筑信息模型（BIM）：BIM的概念、特点和优势。BIM的层次和维度、在建筑机电系统（MEP）中的应用案例研究（3学时） 7. 技术与系统的集成：信息技术对建筑和人的影响。建筑结构、系统、服务、管理、控制和信息技术之间的交互和集成（3学时） 案例研究：国际金融中心II、国际商业中心、中央广场等类似建筑
1. 人工神经网络：智能系统的概念。神经元和感知器。多层神经网络。监督学习。前向传播和反向传播。神经网络的训练。循环神经网络和卷积神经网络。 2. 无监督学习：概念。K-means。竞争学习和自组织映射。 3. 深度学习与生成学习：深度神经网络。强化学习。生成学习。注意力机制和大型语言模型。 4. 进化计算：概念。遗传算法。粒子群优化。 5. 智能系统在实际系统中的应用。 迷你项目：利用介绍的智能系统技术解决工程问题。
1. 数据收集与数据分析：介绍交通数据的收集与分析、数据来源以及大数据分析在优化交通系统中的应用。 2. 旅行者信息系统：理解向旅行者提供信息的好处，包括估算和预测旅行时间以及实时乘客信息。 3. 智能交通系统在交通管理中的应用：智能交通系统在管理高速公路和主干道交通中的应用，如匝道计量、可变速度限制、车道使用管理、电子收费、公共交通优先和事件检测。 4. 绿色交通系统：探讨操作电动和替代燃料车辆的挑战，包括电动汽车充电调度、替代燃料供应和充电基础设施。 5. 交通管理中的人工智能应用：利用机器学习预测交通模式和强化学习控制交通的最新进展。 6. 连接自动驾驶车辆和协同智能交通系统：连接自动驾驶车辆的未来以及车辆到车辆、车辆到基础设施和车辆到万物（V2X）通信在提高安全性和效率方面的应用。
1. 嵌入式计算机系统：介绍嵌入式系统及其设计。这些系统在各个行业的各种设备和过程中对于功能、控制和监控至关重要。 2. 双向数字电力系统：该系统通过交流/直流转换技术，利用高性能计算控制设备，实现高功率双向电力转换。高效的系统提供独特的电力管理，确保可再生能源、电动汽车（EV）、工业自动化等行业能够选择最优配置以满足其独特的应用需求。 3. 5G/6G 数字通信基础设施：这些先进的无线通信技术专注于增强型移动宽带、超高可靠低延迟和大规模机器类通信。通过空中接口技术，可以指定用于传输的射频频段、使用的天线类型、信息如何编码到射频波中、先进的调制和多路复用技术等，在5G数字通信中应用。 4. 物联网与移动应用：物联网的设计与实现。介绍服务器端和客户端应用以及MQTT平台。 迷你项目：将上述任一计算主题应用于解决工程问题。
1. 介绍：不同种类能源和动力的性质，能源市场概览，全球能源消耗，经济增长的能源需求，长期能源前景，能源供应基础设施，控制协议方案（SCA）。 2. 能源市场：能源行业改革，能源与电力市场的去管制化，电力市场运营的经济和技术原则，能源交易模式：池交易和双边合同，市场势力及其缓解，排放交易，能源风险管理，金融对冲原则，电力行业，辅助服务。 3. 能源政策：能源政策的目标与角色，香港、中国及海外的现有能源和可再生能源政策及其相关法律法规，实施情况及未来发展方向，发达国家能源政策的比较，与竞争和可持续发展相关的政策，政策、规划与管理之间的联系。 4. 能源管理：能源管理的概念；不同燃料类型和运行模式的能源效率比较，综合资源规划和组合管理（IRP & PM）的介绍，为不同类型发电、输电和节能的正确组合提供管理，需求侧能源管理。 5. 能源政策与管理案例研究：分享和讨论全球实际的能源政策与管理案例，比较并设计香港的SCA，可再生能源政策审查与市场设计。
1. 保护系统概述及其发展：一般考虑。保护系统的组成。保护继电器的结构。单元保护与非单元保护。保护发展趋势。 2. 电力系统故障与暂态：电力系统故障暂态行为。电力系统暂态行为的计算机仿真。 3. 电流和电压传感器：误差来源。测量和保护所需的传感器要求。稳态和暂态条件下的特征和特性。 4. 配电网络保护系统：配电系统保护标准。配电系统方向性和非方向性保护方案的特点。 5. 输电网络保护系统：距离保护系统及其特性。差动线路保护。相位比较线路保护。线路载波和通信在保护系统中的应用。 6. 母线、变压器和发电机保护系统：高阻抗和低阻抗差动保护方案。母线、变压器和发电机的保护方案。 7. 数字保护继电器技术：数字保护继电器的特点。数字继电器架构。数字继电器算法。自适应和智能继电器。最新发展。
1. 电力系统运行安全与调度：电力系统安全概念。故障分析。静态和动态安全。运行状态。防止停电。电力系统状态估计概念。状态估计的应用。 2. 单元调度与经济调度：优先级列表。大规模系统经济调度和单元调度的方法。编程方法。 3. 频率与电压控制：频率与电压控制概念。控制回路和分析。自动发电控制（AGC）概念、方法和实施。 4. 联网系统运行：联网系统的优势与问题。经济交换与控制。多区域运行。 5. 能源管理和实时控制：能源管理系统。软件系统。计算机硬件资源和配置。数据管理。通信与分布式计算。负荷预测。故障和安全评估。系统恢复与应急控制概念。 案例研究： 1. 地区电力系统控制中心安排。 2. 国外电力系统停电案例研究。 3. AGC和电压控制案例研究。 4. 香港和中国以及国外电力系统的发展。 5. 计算机技术在电力系统控制与监控中的应用
1. 电气绝缘简介：电场；电介质击穿；电气绝缘材料；电气绝缘材料的工业应用。 2. 气体绝缘的击穿：离子化过程；汤逊击穿机制；汤逊离子化系数的实验测定；在亲电气体中的击穿；支流击穿机制；帕肖定律；尖端放电；非均匀电场中的击穿；击穿后的现象及应用；真空绝缘与击穿。 3. 液体绝缘的击穿：纯液体和商用液体中的击穿；净化与击穿试验；商用液体的幂律关系。 4. 固体绝缘的击穿：由于树状生长、闪络和跟踪引起的击穿；复合绝缘体中的击穿。 5. 局部放电及现场演示：局部放电的分类；局部放电测量的基本原理；先进测量设备的演示。 6. 电力系统网络中的高压设备：电力系统网络的层级结构；高压设备及其一般规格的介绍。 7. 气体绝缘开关柜：设计与母线拓扑；布局与内部结构；处理六氟化硫气体时的环境、健康与安全注意事项；类型和例行试验；安装前的检查；启动试验及注意事项；世界各地典型事故。 8. 高压电缆：基本的高压电缆技术；电介质特性；类型与结构；类型、例行与诊断试验；健康指数；水树的形成；附件设计、操作与维护考虑；可靠性评估与故障分析；故障接头的剖析与经验教训。 9. 访问香港电灯公司：介绍输电与配电设施；演示气体绝缘开关柜及相关电力行业高压测试设备。
1. 电动汽车（EVs）介绍：历史背景。电动汽车的优势和影响。电动汽车市场和推广：基础设施需求，法律法规和监管，标准化。 2. 电动汽车设计选项：电动汽车配置：固定齿轮与可变齿轮，单电机驱动与多电机驱动，轮毂电机。电动汽车参数、驾驶循环和性能规格。系统电压选择：电气安全与保护。 3. 车辆动力学与电机驱动：道路载荷：车辆动力学；速度、加速度和坡度的影响。电动汽车传动系统和组件。电动汽车电机驱动系统：直流驱动、感应电机驱动、永磁同步电机驱动、开关磁阻电机驱动。控制策略。 4. 电池：电池参数。电动汽车电池的类型和特性。电池测试与维护；充电方案。电池管理系统。开路电压和安时估算。电池负载平衡与能量存储。 5. 辅助设备：车载和离车电池充电器。能量管理系统。电池荷电状态指示器。温度控制单元。电动助力转向。 6. 新兴电动汽车技术：混合动力电动汽车（HEVs）：类型、运行模式、扭矩协调与控制、发电机/电机要求。燃料电池电动汽车（FEVs）：燃料电池特性、氢气储存系统、重整器。替代能源：超级电容、超电容、飞轮。
