SD2125 Signaler och mekaniska system 6,0 hp

Signals and Mechanical Systems

Den grundläggande delen ger kunskap om signalanalysens grunder, t ex behandlas Fourieranalys, FFT, DFT, korrelationsmetoder, signaler och linjära system samt Z-transformen och digitala filter. Tillämpningsdelen ger genom mätövningar kunskap och praktisk färdighet i hur signalanalys används för några viktiga tillämpningar på mekaniska system.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 för programstuderande

HT18 för programstuderande

Lärandemål

Syftet med den grundläggande delen är dels att ge kursdeltagarna kunskaper om signalanalysens grunder, samt förmåga att tillämpa dessa på främst mekaniska system. Syftet med tillämpningsdelen är att genom mätövningar få kunskap och praktisk färdighet i viktiga analysmetoder.

Den studerande skall efter genomgången kurs kunna:

  • Använda en signalanalysator (FFT-analysator) och kunna välja mät-setup: frekvensområde, tidsfönstrets längd, vägningsfönster, antal medelvärdesbildningar m.m. för den aktuella mätningen.
  • Själv utföra signalanalys-uppgifter direkt från tidssekvenser genom att skriva Matlab-program.
  • Välja lämplig signalanalysmetodik för ett givet problem. Till exempel välja mellan analys i tids- eller frekvensplanet, enkanalig eller flerkanals-analys, olika typer av filtrering m.m.
  • Tolka resultatet från olika typer av signalanalys t.ex. spektran, korrelationsmätningar eller frekvenssvarsfunktioner. Kunna bedöma vad resultatet säger om karaktären på den studerade signalen eller det studerade systemet t.ex. periodicitet, tidsfördröjningar och linjäritet.

Kursens huvudsakliga innehåll

Grundläggande del: Signalers amplitudegenskaper, signalklassifiering, användning av Fourieranalys och Laplacetransformsteori inom signalanalysen, diskreta signaler (sampling, medelvärdesbildning, diskret Fouriertransform (DFT), den snabba Fouriertransformen (FFT), korrelationsmetoder, signaler och linjära system – frekvenssvarsfunktioner, effekttäthetsspektrum, frekvensanalys med FFT, frekvensanalys med filter, Z-transformen och digital filtrering,

Vid övningar i PC - sal kommer kursdeltagarna att få praktisk förtrogenhet med olika företeelser och metoder inom signalanalysen.

Tillämpningsdel: Kontroll av mekaniska system, maskinövervakning, aktiv kontroll av ljud- och vibrationer. I datorövningen i maskinövervakning studeras hur vibrationer i lager kan användas för att upptäcka skador. I mätövningen i aktiv ljud och vibrationskontroll används digital filtrering för att dämpa ljudet i en kanal.

Behörighet

Grundkurser i matematik, mekanik.

Litteratur

Kompendium: H. Bodén, K. Ahlin, U Carlsson, Signaler och Mekaniska System, KTH Farkost och Flyg.

Kurspärm med kompletterande material.

Examination

  • LAB1 - Dator- och matlab-övningar, 2,0, betygsskala: P, F
  • LAB2 - Mätövningar, 1,0, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Kontrollskrivning, 3,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

Godkänd tentamen, (TEN1; 3 hp), godkända Matlabövningar och datorövningar (LAB1; 2 hp) och godkända mätövningar (LAB2; 1 hp).

Ges av

SCI/Farkost och flyg

Examinator

Hans Bodén <hansbod@kth.se>

Påbyggnad

SD2140 Vibroacoustics
SD2165 Acoustical Measurements
SD2150 Experimental Structure Dynamics
SD2155 Flow Acoustics
SD1135 Fördjupningsarbete i ljud, vibrationer och signaler
SD2170 Energy Methods
SD2175 Numerical Methods for Acoustics and Vibration
SD2180 Non-Linear Acoustics
SD2185 Ultrasonics
SD2190 Vehicle Acoustics and Vibration

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med HT2007.
Examinationsinformation gäller från och med HT2007.