SF1635 Signaler & system I, 7,5hp
för ME2 och IT3, ht08

Tidigare kursnummer: 5B1209

URL: http://www.math.kth.se/math/GRU/2008.2009/SF1635/CMIEL

Kursansvarig: Bengt Ek, 08-790 6951, bek@math.kth.se
Kursstart: Måndagen den 1 september 2008 klockan 9.15 i sal 538 (Forum).

Sidan uppdateras efter hand. Gå in då och då och se vad som har ändrats.


Aktuell information


Viktiga tider


Lärare m.fl.

Kursledare:
Bengt Ek (bek@math.kth.se), tel. 790 6951, rum 3549 (Lindstedtsvägen 25, entréplanet (Campus Valhallavägen)).
Kommentarer och frågor från kursdeltagare är välkomna vid föreläsningarna eller via elpost, telefon eller personligt besök.
Eftersom mitt schema är varierat, kan det vara svårt att veta om jag är inne. Ring helst innan, eller skriv, för säkerhets skull.

Kurssekreterare:
Kerstin Engstrand (kerstin@math.kth.se).
Kurssekreteraren kan besvara frågor om registrering, inrapportering av betyg och anmälan till tentor om det inte går via "Mina sidor". Om man missat att anmäla sig i tid till tentan bör man också skriva henne, hon kan ofta hjälpa.
Med frågor om kursens innehåll bör man vända sig till läraren.

Kursnämndsrepresentanter (valda första lektionen):
Howard Andersson, (skriv honom).
Patrik Kosonen, (skriv honom).
Till dem kan man framföra synpunkter på kursen och undervisningen (man kan förstås också tala med läraren).
Kursnämnden planeras ha minst två möten under kursen.


Kursbeskrivning

Målsättning med kursen

Kursen ger grundläggande kunskaper om tidskontinuerliga signaler och deras representationer. Vidare ges de grunder för differentialekvationer som krävs för att kunna studera tidskontinuerliga system.

Efter genomgången kurs skall du kunna

Kursinnehåll

Fourierserier. Fouriertransform av tidskontinuerliga signaler. Sampling av tidskontinuerliga signaler. Funktionsutvecklingar, ortogonalitetsprincipen. Laplacetransformer. Ordinära differentialekvationer, existens och entydighet hos lösningar, olika lösningstyper, linjära system av differentialekvationer.

Se även studiehandboken.

Förkunskaper


Kurslitteratur

Kursbok


    (fotot kan vara större)
Zill, Dennis G. & Cullen, Michael R.: "Differential Equations with Boundary-Value Problems" (seventh edition); Brooks/Colr, 2009 (sic!) (ISBN 0-495-55623-8). (THS)    (kallas nedan "ZC")
En ganska tjock bok, men den förklarar klart och utförligt. Kom igång med läsningen så snart som möjligt!

I denna kurs ingår följande avsnitt i boken:
1.1-2, 2.1(del)-3, 4.1-4 och 4.6, 7 (hela), 8.1-3, 11.1-3.

Tillåtet hjälpmedel vid tentan!

Förra årets kursbok

Om den gamla upplagan av boken (den sjätte)
Det verkar inte vara särskilt stora ändringar från förra upplagan i de avsnitt vi läser. Avsnittsnumreringen är densamma, så hänvisningarna i föreläsningsschemat fungerar, men numreringen av uppgifterna är ibland ändrad (och vissa uppgifter har ändrats).


Formelsamlingar

Råde, Lennart & Westergren, Bertil: "BETA Mathematics Handbook for Science and Engineering" (Fifth edition); Studentlitteratur, 2004 (ISBN 91-44-03109-2). (THS)
En tjock formelsamling (562 sidor), som innehåller allt möjligt om matematik och som man får ha med sig till tentan. Det gäller att ha bekantat sig ordentligt med den innan man går för att skriva!

Vi kommer mest att använda (delar av) kapitlen 9(, 12) och 13.

Tillåtet hjälpmedel vid tentan!

Arbetsmaterial

Övrigt material


Examination

En skriftlig tentamen om 5h(TEN1; 6,8hp)
En obligatorisk hemuppgift (LAB1; 0,7hp). Uppgiften och information om hur den skall redovisas finns här.

Till tentan kommer man att kunna skaffa bonuspoäng genom att skriva två kontrollskrivningar och göra en frivillig bonushemuppgift.
Den frivilliga uppgiften delades ut på lektionen den 17 september. Den kan ge högst 4p bonus till tentan den 21 oktober och omtentor under året, fram till (men inte med) nästa års ordinarie tenta (högst ett år). Uppgifterna är personliga, man får inte kopiera eller använda någon annans uppgifter!

Årets tentor:
21 oktober 2008:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
20 december 2008:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
9 juni 2009:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil

Förra årets tentor:
23 oktober 2007:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil
3 juni 2008:   Tentan   pdf-fil    Lösningar   pdf-fil

Årets kontrollskrivningar:
KS1, 11 september 2008:   Skrivningen version A  B    Lösningar   pdf-fil
KS2, 8 oktober 2008:   Skrivningen version A  B  (fs)    Lösningar   pdf-fil

Förra årets kontrollskrivningar:
KS1, 12 september 2007:  pdf-fil
KS2, 8 oktober 2007:  pdf-fil


Undervisning

Undervisningen ges i form av lektioner, dvs teori kommer att varvas med problemlösning.
I listan betyder "ZCx" avsnittet x i Zill-Cullens bok, "T" tillägg till ZC och "F" kompendiet om fouriermetoder.

Kursplanering (preliminär)
Alla lektioner i sal 538 i Forum, klockan 9-12
Nr Dag Innehåll Avsnitt i litteraturen Uppgifter Fler
uppgifter
(svar vissa jämna)
Samman-
fattning
1 Må 1/9 Inledning, allmänt om kursen.
Linjära diff.ekv. av godtycklig ordning.
Redukton av ordningen.
ZC4.1,4.2 ZC4.1:7,13ab;
ZC4.2:9;
ZC4.1:17,27
ZC4.1:10,18,24;
ZC4.2:10
pdf-fil
2 On 3/9 Homogena ekv. med konstanta koefficienter.
Inhomogena ekvationer. Variation av parametrar.
ZC4.3,4.4,4.6 ZC4.3:1,5;
ZC4.4:1;
ZC4.6:1,11
ZC4.3:11
ZC4.4:7,11
ZC4.6:14,23
pdf-fil
3 To 4/9 System av 1:a ordningens linjära DE
Homogena system med konstanta koefficienter.
ZC8.1,8.2 ZC8.1:5,13;
ZC8.2:5,7,35
ZC8.1:25
ZC8.2:37
pdf-fil
4 Må 8/9 Homogena linjära system med konstanta koefficienter.
Variation av parametrar. Högre ordningars system som första ordningens.
ZC8.2,8.3; T(pdf-fil) ZC8.2:21,29;
ZC8.3:15,21;
T:1ace,3(1c)
ZC8.1:6,12
ZC8.2:2,10,36
ZC8.3:31
T:3(1d)
pdf-fil
5 On 10/9 Ortogonala funktioner.
Fourierserier.
ZC11.1,11.2,11.3 ZC11.2:5+17 ZC11.3:23,27,41 pdf-fil
6 To 11/9 Ks1, klockan 9.15-10.15, omfattande stoffet från L1-4.
Mer fourierserier.
ZC11.2,11.3 ZC11.1:7,11;
ZC11.2:7+19,15
ZC11.1:3,8
ZC11.3:14,28,42
pdf-fil
7 Må 15/9 Fouriermetoder, inledning om komplexa fourierserier, lite om fouriertransformer. F1 F1:1,4,7,10a F:1.2, 1.6, 1.7bcd, 1.10b pdf-fil
8 On 17/9 Orientering om LTI-system. F1, F2 F1:13abc,14ab;
F2:1a,2abej,5a
F:1.13d-h, 1.14cd, 2.2dgi, 2.3, 2.4, 3.4 pdf-fil
9 To 18/9 Periodiska funktioner.
Periodisk fortsättning.
Deltapulser, generaliserade funktioner.
F3,4.1-4.2.3 F3:1ac,3,5 F:4.1c, 4.2c pdf-fil
10 Må 22/9 Mer om deltapulser och generaliserade funktioner. F4.1-4.2.3 F4:2a,4,5,7,8bc F:4.9, 4.10 pdf-fil
11 On 24/9 Derivering av deltapulser. F4.2.4-4.2.7 F4:8ad,11,15 F:4.13, 4.14, 4.16 pdf-fil
12 To 25/9 Summation av harmoniska funktioner.
Pulståg, sampling.
Fourierserier.
F5,6 F5:12;
F6:1,3a,6,9,11
F:5.13, 6.3b, 6.4, 6.5 pdf-fil
13 Må 29/9 Fouriertransformen och dess egenskaper. F7.1-7.5 F7:1aehn,7a,8ac,9a,10a,11a F:6.8, 6.10, 7.1bdfnp, 7.2c, 7.7bde, 7.8bd pdf-fil
14 On 1/10 Mer om fouriertransformens egenskaper. F7.1-7.5 F6.7;
F7:2ab,5,6,10b,11c,15,18
F:6.3c, 7.1il, 7.3, 7.14, 7.16, 7.19 pdf-fil
15 To 2/10 Laplacetransformen. Definition och egenskaper,
lösning av begynnelsevärdesproblem.
ZC7.1,7.2 ZC7.1:3,5,15,23;
ZC7.2:5,15,27,33,37,39
ZC7.1:4,10,32
ZC7.2:8,16,30,34,36
pdf-fil
16 Må 6/10 Förskjutningssatser. Faltning.
Sista tid för inlämning av bonushemuppgiften.
ZC7.3,7.4 ZC7.3:3,15,27,39,49-54,69;
ZC7.4:3,5,21,25,29,39,53
ZC7.3:8,16,30,40,64,82
ZC7.4,20,26,38,54
pdf-fil
17 On 8/10 Ks2, klockan 9.15-10.15, omfattande stoffet från L13-16.
Deltafunktionen. System av linjära diff.ekv.
ZC7.5,7.6 ZC7.5:5,13;
ZC7.6:1,9,15
ZC7.5:6,12
ZC7.6:6,14
pdf-fil
18 To 9/10 Orientering om dubbelsidig laplacetransform.
Ordinära diffekv av 1:a ordningen.
Lösning, existens/entydighet. Riktningsfält.
Separabla ekvationer.
ZC1.1,1.2,2.1.1,2.2 ZC1.1:15;
ZC1.2:17;
ZC2.1:1;
ZC2.2:7,23,41
ZC1.1:21
ZC1.2:23
pdf-fil
19 Må 13/10 Linjära 1:a ordningens ekvationer med variabla koefficienter.
Sista tid för inlämning av den obligatoriska projektuppgiften.
ZC2.3 ZC2.1:3;
ZC2.2:9,21,35-37;
ZC2.3:5,15,17,33
ZC1.1:26
ZC2.2:11,19
ZC2.3:6,16,31
pdf-fil
20 To 16/10 Kurssammanfattning. Tentaträning. Allt . . .