Institutionen för teknikvetenskap och matematik (TVM)
Lärandemål
Efter godkänd kurs skall studenten kunna:
beskriva, modellera och analysera elektriska kretsar och andra fysikaliska/tekniska system med ordinära differentialekvationer.
använda laplacetransform som ett verktyg för att lösa ordinära differentialekvationer med begynnelsevärden.
lösa system av linjära differentialekvationer med hjälp av diagonalisering och exponentialmatris.
beräkna och använda fourierserier och fouriertransformer för några elementära funktioner och distributioner.
förklara och använda begrepp som överföringsfunktion, LTI-system, kausalitet, stabilitet, impulssvar och faltningsintegral för linjära system.
redogöra för grundläggande distributionsteori samt kunna använda distributioner som t ex Diracs deltafunktion och Heavisidefunktionen för att modellera vissa fysikaliska fenomen.
formulera några vanliga partiella differentialekvationer med rand- och begynnelsevillkor utgående från fysikaliska problemställningar och sedan lösa dessa med variabelseparation.
Kursinnehåll
Kursen behandlar grundläggande principer och tekniker för linjära och kontinuerliga system såsom laplacetransform, fourierserier, fouriertransform samt hur dessa används för att lösa differentialekvationer. System av differentialekvationer. Grundläggande distributionsteori med tillämpningar. Matematiska modeller för diffusion, värmeledning och vågutbredning. Lösning av PDE med variabelseparation (fouriers metod).
Förutsättningar
Grundläggande behörighet samt kurserna Differentialkalkyl (M0047M), Linjär algebra och integralkalkyl (M0048M), Linjär algebra och differentialekvationer (M0049M), Flervariabelanalys (M0055M) samt Elkretsteori (E0003E) eller motsvarande.
Litteratur
B.P. Lathi: Linear systems and signals. 2nd edition (eller senare). Oxford University Press, 2009. Utdelat material (på CANVAS). Råde, Westergren, Wikström: BETA: Mathematics handbook, 6th ed, Studentlitteratur, 2019 (Frivillig).