Opinto-opas 2014-2015
Avoin

Perus Pori KV Jatko Avoin

|Tutkinnot|     |Opintokokonaisuudet|     |Opintojaksot|    

Opinto-opas 2014-2015

DEE-11100 Lineaariset järjestelmät, 4 op
Linear Systems

Vastuuhenkilö

Risto Mikkonen

Opetus

Opetusmuoto P1 P2 P3 P4 Kesä Toteutuskerrat Luentoajat ja -paikat
Luennot
Harjoitukset


 


 


 


 
 35 h/per
 9 h/per
DEE-11100 2014-02 Maanantai 16 - 19 , SE211
Tiistai 16 - 19 , SE211
Keskiviikko 16 - 19 , SE211
Torstai 16 - 19 , SE211

Suoritusvaatimukset

Hyväksytysti suoritetut välikokeet tai tentti.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa selittää verkkoihin ja yleisesti järjestelmiin liittyvät peruskäsitteet sekä pystyy kategorisoimaan verkot lineaarisuuden perusteella. Hän tunnistaa diskreetti- ja jatkuva-aikaisuuden määritelmät ja osaa mallintaa järjestelmiä differenssi- ja differentiaali-yhtälöiden avulla. Opiskelija pystyy erottamaan aika- ja muunnostason tarkastelun, osaa analysoida tilanteita kummassakin tasossa sekä pystyy tekemään johtopäätöksiä verkkojen stabiilisuudesta. Hän pystyy käyttämään systeemiteorian abstrakteja käsitteitä (impulssi- ja askelvaste) verkkojen ratkaisemisen yhteydessä sekä osaa selittää Fourier-analyysin lähtökohdan ja kykenee analysoimaan sen avulla yksinkertaisia piirejä.

Sisältö

Sisältö Ydinsisältö Täydentävä tietämys Erityistietämys
1. Systeemi-/verkkoteorian peruskäsitteet: diskreetti- ja jatkuva-aikaisen tilan ero, lineaarisuuden ja aikainvarianttisuuden käsitteet.  Täydentävä perusterminologia, mm. käsitteet deterministisyys, stokastisuus, kiinteäparametri-nen/jakautunut järjestelmä, eksplisiittisyys / implisiittisyys.  Eri järjestelmätyyppien analogioita. 
2. Aikatason analyysi: Verkkoja kuvaavien differenssi- tai differentiaaliyhtälöiden muodostaminen ja niiden ratkaisuperiaatteet.  Verkon epälineaarisen piirikomponentin analysointi. Newton-Raphson algoritmin hyödyntäminen.   
3. Aikatason ratkaisumenetelmät: Impulssivasteen hyödyntäminen ja verkon tilaesityksen muodostaminen.  Verkkojen stabiilisuustarkastelut. Linearisointi ja sen hyödyntäminen.  Alkeellisten takaisinkytkentöjen suunnittelu. 
4. Muunnostason analyysi: Z-muunnoksen sekä Laplace-muunnoksen tausta ja niiden hyödyntäminen. Piirien muunnostason sijaiskytkennät. Verkon alku- ja loppuarvoteoreemat.  Verkon siirtofunktion määrittäminen.  Muunnosten matemaattisia ominaisuuksia. 
5. Fourier-analyysi: Jaksollisten funktioiden käsite, Fourier-sarjan muodostaminen ja sen käyttö piiriteoriassa.  Fourier-sarjan eri esitysmuodot. Fourier-muunnos.   
6. Järjestelmän ohjaus. Säätöpiirin stabiilisuuden, vaimennuksen ja herkkyyden käsitteet.  Bode-diagrammi.   

Ohjeita opiskelijalle osaamisen tasojen saavuttamiseksi

Kurssin arvosana määräytyy tentin perusteella. Jotta kurssi on mahdollista läpäistä, opiskelijan on hallittava lineaarisuuden käsite sekä erotettava diskreetin ja jatkuvan tilan analyysit toisistaan. Hänen tulee pystyä ratkaisemaan verkkoja kuvaavia yksinkertaisia lineaarisia differenssi- ja differentiaaliyhtälöitä. Edelleen ydinaineksen hallinnassa ei saa olla merkittäviä puutteita. Korkeammat arvosanat (4 ja 5) edellyttävät opiskelijalta vankkaa ymmärrystä erityyppisten järjestelmien toiminnasta sekä kykyä ratkaista hieman vaativimpiakin järjestelmiä myös täydentävän tietämyksen aihealueilta ja täten hallittava hieman haastavampaa verkkojen ratkaisuun liittyvää matriisi- ja integraalilaskentaa. Aktiivisella osallistumisella (ennakko- ja laskuharjoitustehtävien suorittaminen) voi korottaa hyväksytysti suoritettua tenttiarvosanaa.

Arvosteluasteikko:

Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

Osasuoritukset:

Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Oppimateriaali

Tyyppi Nimi Tekijä ISBN URL Painos,saatavuus... Tenttimateriaali Kieli
Kirja   Electric Circuits, 6th Edition, Addison-Wesley, 2000, luvut 7, 8, 12, 13, 16,17.   James Nilsson & Susan Riedel         Kyllä    Englanti  
Kirja   Signals and Linear Systems, 3rd Edition, John Wiley 1987   R. Gabel & R. Roberts         Kyllä    Englanti  
Opintomoniste   Lineaariset järjestelmät   Risto Mikkonen, Aki Korpela         Kyllä    Suomi  

Esitietovaatimukset

Opintojakso P/S Selite
DEE-11000 Piirianalyysi Suositeltava    

Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)



Vastaavuudet

Opintojakso Vastaa opintojaksoa  Selite 
DEE-11100 Lineaariset järjestelmät, 4 op SMG-1200 Piirianalyysi II, 5 op  

Tarkempia tietoja toteutuskerroittain

Toteutus Kuvaus Opetusmuodot Toteutustapa
DEE-11100 2014-02 Kesätototeutus        

Viimeksi muokattu01.04.2015