Kurs-PM HT 2023
Presentation av kursen
Rubriker markerade med en asterisk ( * ) kommer från kursplan version HT 2019
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
- Differentialekvationer och differensekvationer
- Fourieranalys, Fouriertransform, Laplacetransform och Z-transform
- Beskrivningar av system och signaler i tids- och frekvensplanet mha tillståndsmodeller och överföringsfunktioner
- Grundläggande egenskaper hos linjära system i tids- och frekvensplanet
- Matematiska modeller av fysikaliska system och signaler
- Sampling, diskretisering, aliasfenomen
- Modellering och simulering mha MATLAB/Simulink
Lärandemål
Efter fullgjord kurs ska studenten kunna
- förstå och använda begreppen system, signaler och modeller
- konstruera matematiska modeller av signaler och system
- beskriva och analysera såväl tidskontinuerliga som tidsdiskreta signaler och system i både tids- som frekvensplanet
- förstå och använda grundläggande begrepp som stabilitet och prestanda
- förstå begreppen sampling, diskretisering och aliasfenomen
Läraktiviteter
Laborationer:
- Kursen innehåller två obligatoriska laborationsuppgifter som utförs i MATLAB/Simulink i par eller i undantagsfall självständigt. Laborationshänvisningar finns på Canvas och laborationer
- Uppgifterna examineras genom en muntlig redovisning som sker under tillfällen ”Datorlaboration” i schemat. Man kan även redovisa under ”Övningar”.
- Det finns fyra tillfällen för handledning samt redovisning (se schemat). Under dessa timmar kan man få hjälp om man stött på problem.
- Sista tillfället för redovisning av labbarna är sista lektionstillfället (HT23: 13/10), vid retur kan ytterligare tillfällen erbjudas efter överenskommelse, dock inte efter tentan (HT23: 27/10).
- Ni får använda resurser på nätet som inspiration för att lösa programmeringsuppgifterna, men rekommenderas att låta bli AI-stöd, som chatGPT och att plagiera är förstås otillåtet. Ibland hörs frågan ”Hur mycket måste man ändra för att det inte ska räknas som fusk?” Frågan är felställd. Tänker man på det sättet fuskar man redan i praktiken. Man vill använda någon annans arbete och ändra det precis så mycket att det passerar kontrollen. Man fokuserar på ändringen snarare än innehållet. Därmed är lärandet kortslutet.
Förståelsen för det egna programmet och förmågan att göra mindre förändringar i koden kommer att examineras.
Detaljplanering
Rekommenderade uppgifter:
”MR” syftar på övningsboken ”Modern Reglerteknik”
”Stencil” syftar på extraövningar i stenciler som finns i Canvas
”GT” syftar på övningar från gamla tentor som finns samlade och numrerade i dokumentet ”SST HF1011 Äldre examinationsuppgifter” som finns i Canvas
|
Vecka |
Aktivitet |
Sidor i boken |
Rekommenderade uppgifter |
|
35 |
Introduktion och repetition av komplexa tal, integraler, partialbråksuppdelning, rötter till polynom |
Appendix: 506-509, 511 |
MR 6.12, stencil ”Extrauppgifter vecka 1” |
|
Ordinära differentialekvationer av första och andra ordning |
72-77 |
MR 5.1-5.4 |
|
|
Svårigheter vid beskrivning av dynamiska system i tidsplanet samt introduktion till Laplacetransform |
78-82 |
MR 6.1 a, d |
|
|
Ö: |
|
|
|
|
36 |
Mer om Laplacetransform, räknelagar samt formler |
82-84 |
MR 6.1 b,c,e,f, 6.2, 6.3. |
|
Ordinära differentialekvationer och Laplacetransformer |
84-93 |
MR 6.4-6.10, stencil ”Laplacetransformen, …” GT 1.4, 1.5 |
|
|
Systemets frekvensfunktion och frekvenssvar |
133-137 |
MR 9.1-9.3, stencil ”Frekvensanalys”, GT 1.2, 1.3, 1.6 |
|
|
Ö: |
|
|
|
|
37 |
Egenskaper för linjära system: stabilitet, prestanda, filtrering |
167-168 (läs själv 95-96 för att lösa uppgifter i stencilen) |
MR 10.1, stencil ”Egenskaper hos signaler och system”, GT 1.1 |
|
Periodiska funktioner och Fourierserier. Formler för koefficienter. |
Föreläsningsanteckningar i Fourieranalys, 2.1, 3.1-3.4 |
Stencil ”Fourierserier, spektrum…” övning 4, GT 2.1, 2.2, 2.4 |
|
|
Fourierserier fortsättning. Udda och jämna funktioner. Fourierserier på komplexform och amplitud-fasvinkelform. |
Föreläsningsanteckningar i Fourieranalys, 2.2, 3.5-3.8 |
Stencil ”Fourierserier, spektrum…” övningar 1, 2, 3, 5, 6, 11, 12, GT 2.3, |
|
|
Ö: |
|
|
|
|
Datorlaboration |
|
|
|
|
38 |
Fouriertransform. |
Föreläsningsanteckningar i Fourieranalys, 4.1-4.4 |
Stencil ”Fourierserier, spektrum…” övningar 7, 8, GT 2.5 |
|
Tidskontinuerliga tillståndsmodeller |
269-279 |
MR 14.2 a, 14.7, 14.8, 14.9, 14.14 a, GT 3.1, 3.3 |
|
|
Mer om tillståndsmodeller och lite om Laboration 2. |
283-284 |
MR 14.3, GT 1.7, 3.2, 3.4, 3.5 (se formelsamling för b) |
|
|
Ö: |
|
|
|
|
Datorlaboration |
|
|
|
|
39 |
Tidsdiskreta system. Differensekvationer och definition av Z-transform och grundläggande räknelagar |
304-309 |
MR 16.1-16.3 |
|
Z-transform och differensekvationer, diskreta överföringsfunktioner |
306-316 |
MR 16.4-16.8, GT 4.2, 4.3, 4.5 |
|
|
Ö: |
|
|
|
|
Datorlaboration |
|
|
|
|
40 |
Stabilitet för tidsdiskreta system, karakterisering med hjälp av överföringsfunktionens poler |
343-345 |
MR 18.6 a-e, GT 4.1, 4.4 (se formelsamling för c) |
|
Diskretisering av tidskontinuerliga processmodeller |
318-321 |
MR 17.1-17.6, GT 5.1, 5.2, 5.3, 5.4 |
|
|
Ö: |
|
|
|
|
Datorlaboration |
|
|
|
|
41 |
Repetition |
|
|
|
Repetition |
|
|
|
|
Ö: |
|
|
|
|
Datorlaboration |
|
|
|
|
43 |
Tentamen |
|
|
Vid övningstillfällena jobbar studenten på egen hand med rekommenderade övningar som finns på planeringen. Lärare finns i salen för frågor och hjälp.
Övningsuppgifterna bör kunna lösas efter respektive föreläsning. Arbetsbördan är inte jämnt fördelad: planera ditt arbete själv och räkna med att även plugga utanför lektionstid.
Förberedelser inför kursstart
Kurslitteratur
- ”Modern Reglerteknik” av Bertil Thomas. Sidhänvisningar nedan syftar på 5:e upplagan, ISBN: 978-91-47-11212-8.
- ”Modern Reglerteknik övningsbok” av Bertil Thomas, 5:e upplagan, ISBN: 978-91-47-11329-3.
- Kompletterande material i Fourieranalys (Canvas).
Stöd för studenter med funktionsnedsättning
Om du har en funktionsnedsättning kan du få stöd via Funka:
Examination och slutförande
Betygsskala
A, B, C, D, E, FX, F
Examination
- LAB1 - Laborationer, 2,0 hp, Betygsskala: P, F
- TEN1 - Tentamen, 6,0 hp, Betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Avsnittet nedan kommer inte från kursplanen:
Laborationer LAB1
- Kursen innehåller två obligatoriska laborationsuppgifter som utförs i MATLAB/Simulink i par eller i undantagsfall självständigt. Laborationshänvisningar finns på Canvas och laborationer
- Uppgifterna examineras genom en muntlig redovisning som sker under tillfällen ”Datorlaboration” i schemat. Man kan även redovisa under ”Övningar”.
- Det finns fyra tillfällen för handledning samt redovisning (se schemat). Under dessa timmar kan man få hjälp om man stött på problem.
- Sista tillfället för redovisning av labbarna är sista lektionstillfället, vid retur kan ytterligare tillfällen erbjudas efter överenskommelse, dock inte efter tentan.
- Ni får använda resurser på nätet som inspiration för att lösa programmeringsuppgifterna, men rekommenderas att låta bli AI-stöd, som chatGPT och att plagiera är förstås otillåtet.
Examinationen gäller även förståelsen för det egna programmet och förmågan att göra mindre förändringar i koden.
Tentamen TEN1
- Kursens tillhörande formelsamling och miniräknare får användas vid tentamen.
- Betygsgränser meddelas senare. Betyget Fx kompletteras med ett muntligt förhör. Godkänt förhör ger betyget E. Vid underkänt förhör hänvisas man till omtentamen.
- Kom ihåg att anmäla dig till tentan! Du är skyldig att känna till KTHs tentamensregler: https://www.kth.se/student/studier/kurs/tentamen/examination
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare Information
Ingen information tillagd
Kontakter
Fakta om kursomgång
Startdatum
Obligatoriskt innehåll saknas
Kursomgång
- HT 2023-50012
Undervisningsspråk
Svenska