ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ FOURIER

Σχετικά έγγραφα
ΑΣΚΗΣΗ 19. έκδοση DΥΝI-EXC a

ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ & ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ LAPLACE

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 6: Ανάλυση Σημάτων σε Ανάπτυγμα Σειράς Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΑΣΚΗΣΗ 8. έκδοση DΥΝI-EXC b

ΑΠΟΣΒΕΣΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΩΝ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΑΣΚΗΣΗ 7. έκδοση DΥΝI-EXC b

2. Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με την μέθοδο Fourier

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΜΕΣΟΥ

Δυναμική Μηχανών I. Απόκριση Γραμμικών Συστημάτων στο. Πεδίο της Συχνότητας

ΑΣΚΗΣΗ 2. έκδοση ΕΧ b

2 ο κεφάλαιο: Ανάλυση και Σύνθεση κυματομορφών με τον Μετασχηματισμό Fourier

ΑΣΚΗΣΗ 9. έκδοση ΕΧ b

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΘΕΩΡΙΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ και ΣΗΜΑΤΩΝ Σ.Δ. Φωτόπουλος 1/22

ΑΣΚΗΣΗ 11. έκδοση ΕΧ b

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 1: Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΑΣΚΗΣΗ 1. έκδοση ΕΧ b

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 9. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Ανάλυση Κυκλωμάτων. Φώτης Πλέσσας Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

ΑΣΚΗΣΗ 6. έκδοση ΕΧ b

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΟΛΛΩΝ ΒΑΘΜΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΙΑΣ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 7: Μετασχηματισμός Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

2.1 Περιοδικές συναρτήσεις και τριγωνομετρικά αναπτύγματα

ΣΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Ι

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 8: Ιδιότητες του Μετασχηματισμού Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

Στοχαστικές Μέθοδοι στους Υδατικούς Πόρους Φασματική ανάλυση χρονοσειρών

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 2: Στοιχειώδη Σήματα Συνεχούς Χρόνου. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΑΣΚΗΣΗ 3. έκδοση ΕΧ b

Δυναμική Μηχανών I. Χρονική Απόκριση Συστημάτων 2 ης Τάξης

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

. Σήματα και Συστήματα

Απόκριση σε Αρμονική Διέγερση

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες

Δυναμική Μηχανών I. Επίλυση Προβλημάτων Αρχικών Συνθηκών σε Συνήθεις. Διαφορικές Εξισώσεις με Σταθερούς Συντελεστές

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 8. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Εξεταστική Ιανουαρίου 2007 Μάθηµα: «Σήµατα και Συστήµατα»

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

Συστήματα Επικοινωνιών Ι

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΑΣΚΗΣΗ 5. έκδοση DΥΝI-EXC b

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 12. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

Δυναμική εργαλειομηχανών

Τετραγωνική κυματομορφή συχνότητας 1 Hz

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 9: Μελέτη ΓΧΑ Συστημάτων με τον Μετασχηματισμό Fourier. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΑΣΚΗΣΗ ΝΟ7 ΟΠΤΙΚΗ FOURIER. Γ. Μήτσου

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. z x y 2xyi. Re z x y. Θα δείξουμε ότι για τους μιγαδικούς αριθμούς z για τους οποίους ισχύει ότι. z z zz. zz zz z z 1 0 z z 1 (1)

υναµική Μηχανών Ι Ακαδηµαϊκό έτος : Ε. Μ. Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών ΥΝΑΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΩΝ Ι - 22.

Εξαναγκασμένη Ταλάντωση. Αρμονική Φόρτιση

ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Καθηγητής Τσιριγώτης Γεώργιος

20-Φεβ-2009 ΗΜΥ Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier

MATLAB. Εισαγωγή στο SIMULINK. Μονάδα Αυτόματης Ρύθμισης και Πληροφορικής

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα «Γεωχωρικές Τεχνολογίες» Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας. Εισηγητής Αναστάσιος Κεσίδης

HMY 429: Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων. Διάλεξη 20: Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier (Discrete Fourier Transform DFT)

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ Ενότητα 3&4: ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ. Διδάσκων: Κολιόπουλος Παναγιώτης ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

[1] είναι ταυτοτικά ίση με το μηδέν. Στην περίπτωση που το στήριγμα μιας συνάρτησης ελέγχου φ ( x)

ΣΕΙΡΕΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ FOURIER. e ω. Το βασικό πρόβλημα στις σειρές Fourier είναι ο υπολογισμός των συντελεστών c

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα ΣΗΜΑΤΑ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ. Ενότητα : ΔΙΑΚΡΙΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER

Μετασχηµατισµός FOURIER ιακριτού χρόνου DTFT

Δομή της παρουσίασης

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

ΑΝΑΠΤΥΓΜA - ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΟΓΙΚΩΝ ΣΗΜΑΤΩΝ. Περιγράψουµε τον τρόπο ανάπτυξης σε σειρά Fourier ενός περιοδικού αναλογικού σήµατος.

Η ΣΕΙΡΑ FOURIER ΚΑΙ Ο ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ FOURIER ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΜΑΤΩΝ ΩΣ ΠΡΟΣ ΗΜΙΤΟΝΙΚΕΣ ΣΥΝΙΣΤΩΣΕΣ. xt A t A t A t t

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

Συλλογή & Επεξεργασία Δεδομένων Εργαστήριο 9 Ανάλυση Fourier: Από τη Θεωρία στην Πρακτική Εφαρμογή των Μαθηματικών

Μηχανισµοί & Εισαγωγή στο Σχεδιασµό Μηχανών Ακαδηµαϊκό έτος: Ε.Μ.Π. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Εργαστήριο υναµικής και Κατασκευών - 3.

Κεφάλαιο 1: Κινηματική των Ταλαντώσεων

Οι σειρές Fourier. Eισαγωγικές Επισημάνσεις

Τηλεπικοινωνίες. Ενότητα 2.1: Ανάλυση Fourier. Μιχάλας Άγγελος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία Διάλεξη 6

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Επεξεργασία Πολυµέσων. Δρ. Μαρία Κοζύρη Π.Μ.Σ. «Εφαρµοσµένη Πληροφορική» Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας

Εξαναγκασμένη Ταλάντωση. Αρμονική Φόρτιση (...)

Ο μετασχηματισμός Fourier

Σήματα και Συστήματα. Διάλεξη 11: Μετασχηματισμός Laplace. Δρ. Μιχάλης Παρασκευάς Επίκουρος Καθηγητής

ΕΞΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΠΟΛΥΒΑΘΜΙΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 93

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΜΗΧΑΝΩΝ

17-Φεβ-2009 ΗΜΥ Ιδιότητες Συνέλιξης Συσχέτιση

HMY 102 Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Σερρών Τμήμα Πληροφορικής & Επικοινωνιών Σήματα και Συστήματα

ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΟ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ FOURIER

Δυναμική Μηχανών I. Διάλεξη 11. Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Τμήμα Μηχανολόγων Μηχ., ΕΜΠ

Συλλογή & Επεξεργασία Δεδομένων Εργαστήριο 8 Επεξεργασία Σήματος με την Ανάλυση Fourier. Σύστημα Συλλογής & Επεξεργασίας Μετρήσεων

Επικοινωνίες στη Ναυτιλία

FM & PM στενής ζώνης. Narrowband FM & PM

Παραρτήματα. Παράρτημα 1 ο : Μιγαδικοί Αριθμοί

Δυναμική Μηχανών I. Μοντελοποίηση της Αλληλεπίδρασης. Συστήματος με το Περιβάλλον του

Εισαγωγή στις Τηλεπικοινωνίες. Δομή της παρουσίασης

Transcript:

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΥΝΑΜΙΚΗΣ & ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ & ΑΥΤΟΜΑΤΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΜΕ FOURIER έκδοση DΥΝI-FAN_2016b

Copyright Ε.Μ.Π. - 2016 Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών Εργαστήριο Δυναμικής και Κατασκευών κτ. Μ αιθ. Μ002 Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος. Απαγορεύεται η χρήση, αντιγραφή, αποθήκευση και διανομή της παρούσας παρουσίασης, εξ ολοκλήρου ή τμήματος αυτής, για πάσης φύσεως εμπορικό ή επαγγελματικό σκοπό. Επιτρέπεται η ανατύπωση, αποθήκευση και διανομή για σκοπό μη κερδοσκοπικό, εκπαιδευτικής ή ερευνητικής φύσεως, υπό την προϋπόθεση να αναφέρεται η πηγή προέλευσης και να διατηρείται το παρόν μήνυμα. Πληροφορίες Δρ. Ι. Αντωνιάδης, Καθηγητής, atogia@cetral.tua.gr, 210-7721524 Δρ. Χ. Γιακόπουλος, ΕΔΙΠ, chryiako@cetral.tua.gr, 210-7722332

Περιεχόμενα 1. Εισαγωγή 2. Ανάλυση με Fourier απόκρισης συστήματος 3. Μιγαδική ανάλυση Fourier

Εισαγωγή 1

1. Εισαγωγή: Ανάλυση χρονοσειρών γενική περιγραφή σήματος: ορίζονται: και άθροισμα συναρτήσεων ηνιτόνου & συνιμητόνου ίδιας συχνότητας και διαφορετικού πλάτους όπου οι παράμετροι Α & φ υπολογίζονται από: και

1. Εισαγωγή: Ανάλυση χρονοσειρών ΣΤΟΧΟΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ FOURIER Οι συχνοτικές συνιστώσες ενός σήματος y(t) μπορούν να εντοπισθούν από εκείνο το συνδυασμό ημιτόνων & συνιμητόνων μεταβλητής συχνότητας & πλάτους που αθροίζονται για να συνθέσουν το σήμα y(t).

1. Εισαγωγή : Ανάλυση χρονοσειρών

1. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: Εισαγωγή ΔΙΕΓΕΡΣΗ Περιοδική Μεταβατική Τυχαία/στοχαστική επαναλαμβάνεται επιβάλλεται σταδιακά επιβάλλεται με χρονικά ή απότομα τυχαίο τρόπο στρεφόμενες μηχανές απότομη διακοπή λειτουργίας μηχανής σεισμός κυματισμός θάλασσας ΑΝΑΛΥΣΗ συνόλου αρμονικών συνιστωσών/διεγέρσεων οι παράμετροι ορίζονται στο

1. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: Εισαγωγή μια συνάρτηση f(t) είναι περιοδική με περίοδο Τ όταν ισχύει: f ( t + T ) = f ( t) t T > 0 εάν T = 2 π έτσι για: ισχύει: με περίοδο: Τ=2π

1. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: Εισαγωγή Συνεχής/αναλογικός χρόνος Διακτιτός χρόνος Μη περιοδικό σήμα Περιοδικό σήμα

1. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: Ιδιότητες ημιτόνων & συνιμητόνων ως άρτια συνάρτηση ισχύει: ως περιττή συνάρτηση ισχύει:

1. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: Ιδιότητες ημιτόνων & συνιμητόνων R + R +

Ανάλυση με Fourier απόκρισης συστήματος 2

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση ΜΙΑ ΠΕΡΙΟΔΙΚΗ ΔΙΕΓΕΡΣΗ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟΝ ΝΑ ΕΚΦΡΑΣΘΕΙ ΩΣ ΥΠΕΡΘΕΣΗ ΑΡΜΟΝΙΚΩΝ ΔΙΕΓΕΡΣΕΩΝ η εφαρμογή μιας περιοδικής διέγερσης σε μία κατασκευή ισοδυναμεί με την άσκηση μίας επαλληλίας αρμονικών διεγέρσεων, οι συχνότητες των οποίων είναι πολλαπλάσιες της βασικής συχνότητας ω μια περιοδική συνάρτηση f(t) = f(t+t), όπου T=2π/ω (ω: βασική συχνότητα), βάσει της ανάλυσης Fourier μπορεί να αναπτυχθεί σε σειρά: 1 η αρμονική 2 2 2 η αρμονική ❶ μέση τιμή χρονοσειράς (DC)

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση ορισμός συντελεστών a o, a & b : σύμφωνα με την ορθογωνική ιδιότητα της σειράς ισχύουν για μια περίοδο Τ: & για για

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση επομένως, ολοκληρώνοντας την ❶ για μια περίοδο Τ: 2 2 2 κατόπιν, πολλαπλασιάζονταςτας την ❶ με & ολοκληρώνοντας για μια περίοδο Τ: 2 και... & για για

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση... για κατόπιν, πολλαπλασιάζονταςτας την ❶ με & ολοκληρώνοντας για μια περίοδο Τ: και... 2 & για για

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση... για

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση επομένως, η εξίσωση κίνησης ενός συτήματος 1 Β.Ε. είναι: x(t) m f(t) m x + c x + k x 2 k c η απόκριση (μερική λύση) του συτήματος στην μόνιμη κατάσταση είναι: x p ( t) = x o ( t) + + = 1 [ x ( t) + x ( t) ] s c απόκριση σε διέγερση α ο /2 απόκριση σε αρμονική διέγερση α si(ωt) απόκριση σε αρμονική διέγερση b cos(ωt)

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση. επομένως, η μερική λύση (μόνιμη κατάσταση) της Δ.Ε. είναι το άθροισμα (υπέρθεση) των λύσεων των ακόλουθων: 2 α ο = + + x k x c x m cos( t) x k x c x m = + + ω α si( t) b x k x c x m = + + ω ❷ ❸ ❹

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση. επομένως, η μερική λύση (μόνιμη κατάσταση) των, και είναι: ❷ ❸ ❹ k x o o = 2 α ) cos( ) (2 ) (1 2 2 2 2 s t q q k x ϕ ω ζ α + = ) si( ) (2 ) (1 2 2 2 2 c t q q k b x ϕ ω ζ + = όπου: = 2 2 1 1 2 ta q q ω ζ ϕ και q ω ω =

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση. επομένως, η συνολική μερική λύση (μόνιμη κατάσταση) είναι: [ ] + + = + =1 ) ( ) ( ) ( ) ( c s o p t x t x t x t x + + + = + =1 2 2 2 2 0 ) cos( ) (2 ) (1 2 p t q q k k x ϕ ω ζ α α + = + + 1 2 2 2 2 ) si( ) (2 ) (1 t q q k b ϕ ω ζ Παρατηρήσεις... το πλάτος και η φάση για τη συνιστώσα εξαρτώνται από από την παράμετρο το πλάτος λαμβάνει μέγιστη τιμή όταν ω=ω και πρακτικά για μικρές τιμές του και του λόγου ζ το πλάτος μειώνεται πρακτικά για μεγάλες τιμές του και τίνει στο μηδέν επομένως, οι πρώτοι όροι είναι οι σημαντικοί και αποδίδουν με μεγάλη ακρίβεια την απόκριση

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση οι περιοδικές συναρτήσεις παρουσιάζουν τις ακόλουθες μορφές συμμετρίας: άρτια (eve) περιλαμβάνει μόνο cos όρους όπου 2

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση οι περιοδικές συναρτήσεις παρουσιάζουν τις ακόλουθες μορφές συμμετρίας: περιττή (odd) περιλαμβάνει μόνο si όρους 2 όπου

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση οι περιοδικές συναρτήσεις παρουσιάζουν τις ακόλουθες μορφές συμμετρίας: κατά το ήμισυ (half-wave) δεν υπάρχουν άρτιες συνιστώσες για περιττό

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: υπό αρμονική διέγερση DC

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: το φαινόμενο Gibbs 9% A σφάλμα A Το ποσοστό του σφάλματος είναι περίπου σταθερό 9% και ανεξάρτητο του πλήθους των αρμονικών που αναπτύσσονται

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 1 με χρονική περίοδο 2π υπολογισμός a o, a & b

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 1 1 ο ΒΗΜΑ

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 1 2 ο ΒΗΜΑ

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 1 3 ο ΒΗΜΑ εφαρμογή τριγωνομετρικών ιδιοτήτων άρτιο περιττό άρτιο περιττό

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 1 υπολογίσθηκαν: άρτιο περιττό επομένως, για τους 5 πρώτους όρους η διέγερση f(x) αναπτύσσεται ως:

. 2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 χρονική περίοδο 2π υπολογισμός a o, a & b

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 1 ο ΒΗΜΑ

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 2 ο ΒΗΜΑ βλέπε ολοκληρώματα πίνακα Ι εφαρμογή τριγωνομετρικών ιδιοτήτων...

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 2 ο ΒΗΜΑ βλέπε ολοκληρώματα πίνακα Ι

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 2 ο ΒΗΜΑ άρτιο περιττό

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 3 ο ΒΗΜΑ βλέπε ολοκληρώματα πίνακα Ι...

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 3 ο ΒΗΜΑ βλέπε ολοκληρώματα πίνακα Ι

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 2 υπολογίσθηκαν: άρτιο περιττό επομένως, για τους 4 πρώτους όρους η διέγερση f(x) αναπτύσσεται ως:

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: παράρτημα Α πίνακας Ι ολοκληρώματα τύπου:

2. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: παράρτημα Α πίνακας Ι ολοκληρώματα τύπου:

Μιγαδική ανάλυση Fourier 3

1. Εισαγωγή: φυσικός λογάριθμος e k t... k πραγματικός αριθμός k > 0 k < 0 περιγράφει ρυθμό απόσβεσης e i t... k (=i) φανταστικόςαριθμός περιγράφει κυκλική (περιοδική) συμπεριφορά

1. Εισαγωγή: φυσικός λογάριθμος συνδυασμός: e kt e it αποσβενόμενη απόκριση

1. Εισαγωγή: φυσικός λογάριθμος Euler μοναδιαίος κύκλος (r=1) για μεγαλύτερα πλάτη (ακτίνες)

1. Εισαγωγή: φυσικός λογάριθμος συχνότητα ω = 1 e i ω t ω = 2 ω = 3

1. Εισαγωγή: ανάλυση αρμονικής κίνησης διανυσματική παρουσίαση αρμονικής κίνησης... OP το διάνυσμα πλάτους Α περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω περίοδος κατακόρυφος άξονας προβολή οριζόντιος άξονας εναλλακτική μορφή παρουσίασης περίοδος

1. Εισαγωγή: ανάλυση αρμονικής κίνησης εναλλακτική μορφή παρουσίασης αρμονικής κίνησης... κάθε διάνυσμα X στο επίπεδο xy μπορεί να παρουσιασθεί ως μιγαδικός αριθμός

3. Ανάλυση απόκρισης με Fourier: μιγαδικός μετασχηματισμός μια χρονο-σειρά Fourier μπορεί να αναπτυχθεί σε μιγαδικούς όρους... ισχύουν: οπότε η ❶ :

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: μιγαδικός μετασχηματισμός...... ❺ όπου: μιγαδικοί συντελεστές Fourier (ορίζονται)

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: μιγαδικός μετασχηματισμός άρα: ❺ όπου: = = 1 0 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 b i b i c o α α α μιγαδικοί συντελεστές Fourier (complex Fourier coefficiets) και: = = 0 0 0 1 e t i ω για κάθε αρμονική συνιστώσα στο + αντιστοιχεί μια συνιστώσα στο -

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: μιγαδικός μετασχηματισμός oι συντελεστές c είναι μιγαδικοί εκτός από την περίπτωση που =0 oι συντελεστές c ικανοποιούν: = c c οι συνιστώσες με πλάτη c έχουν αντίθετες συχνότητες Re c = c f o c c - φ -φ - f o γωνία Im A/2 A

1. Εισαγωγή: Συσχέτιση ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ (CORRELATION) δείκτης ομοιότητας χρονοσειρών σημαντικότερος όρος, οι υπόλοιποι όροι συμβάλουν ώστε r ϵ [ 1 +1] άθροισμα χρονοσειρών

1. Εισαγωγή: Συσχέτιση r(x 1,x 3 ) = -1 r(x 1,x 5 ) = 1 r(x 1,x 4 ) = 0.71 r(x 1,x 2 ) = 0

1. Εισαγωγή: Διακριτός μετασχηματισμός Fourier άθροισμα χρονοσειρών Ο διακριτός μετασχηματισμός Fourier είναι ένας δείκτης συσχέτισης μεταξύ μιας δεδομένης χρονοσειράς x και της κυκλικής συνάρτησης e -i2πk/n Εργαλείο ομοιότητας συνιστωσών που συνθέτουν δεδομένη χρονοσειρά με κυκλικές συναρτήσεις διαφορετικών κυκλικών συχνοτήτων

Συσχέτιση 1. Εισαγωγή: Διακριτός μετασχηματισμός Fourier x t 1( ) = (2,5,6Hz) T = 1 f

1. Εισαγωγή: Διακριτός μετασχηματισμός Fourier συζυγείς μιγαγικοί Re f o φ -φ - f o γωνία Im A/2 A

1. Εισαγωγή: Διακριτός μετασχηματισμός Fourier Real Real (cos) Imagiary (si) https://uderstadigecstasy.wordpress.com/2010/12/26/hearig-with-the-fourier-trasform/

1. Εισαγωγή: Διακριτός μετασχηματισμός Fourier απεικόνιση της προσέγγισης του ενός τετραγωνικού παλμού με τη λήψη των πρώτων 4 όρων της σειράς Fourier https://www.youtube.com/watch?v=r18gi8lskfm

1. Εισαγωγή: Διακριτός μετασχηματισμός Fourier

1. Εισαγωγή: Φάσμα εφαρμογή μαθηματικής σχέσης Fourier ΦΑΣΜΑ δείγματα (samples) m-1 m m+1 Ν-1 Ν

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 3 περιοδικό σήμα a(t) από το σήμα a(t) προκύπτουν: περίοδος: Τ ω ο Τ=2π μέση τιμή = 0 α ο /2 = 0 η α(t) παρουσιάζει κατά το ήμιση συμμετρία απουσία άρτιων αρμονικών οπότε: a(t) υπολογισμός a & b

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 3 α για και... οπότε α για περιττές τιμές

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 3 οπότε για περιττές τιμές του... 1 3 5 7 α 1,0419E -0,1672E 0,1435E -0,08267E

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 3 b για &... οπότε b για περιττές τιμές

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 3 οπότε για περιττές τιμές του... 1 3 5 7 b 0,4053E -0,04503E 0,0162E -0,00827E σύνθεση χρονικής διέγερσης a(t) για διάφορα

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 3 επομένως, τα πλάτη για κάθε συχνοτική συνιστώσα λαμβάνονται από τα α και b 0 1 3 5 7 Α 0 1,1180 0,1731 0,1444 0.08309 ΦΑΣΜΑ

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 4 περιοδικό σήμα a(t) από το σήμα a(t) προκύπτουν: περίοδος: 2T μέση τιμή = 0 α ο /2 = 0 η α(t) παρουσιάζει άρτια συμμετρία b =0 για άρτια & περιττά η α(t) παρουσιάζει κατά το ήμιση συμμετρία απουσία άρτιων αρμονικών a =0 & b =0 για άρτια οπότε: a(t) υπολογισμός a

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 4... οπότε α για περιττές τιμές οπότε για περιττές τιμές του... 1 3 5 7 α 4E/π -4E/3π 4E/5π -4E/7π

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 4 επομένως... α(t) σύνθεση χρονικής διέγερσης a(t) για διάφορα

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 4 επομένως, τα πλάτη για κάθε συχνοτική συνιστώσα λαμβάνονται ΜΟΝΟ από τα α b = 0 0 1 3 5 7 Α 0 4E/π 4Ε/3π 4Ε/5π 4Ε/7π ΦΑΣΜΑ

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 5 περιοδικό σήμα b(t) από το σήμα b(t) προκύπτουν: περίοδος: 2T μέση τιμή: E/2 η b(t) δεν παρουσιάζει καμμία συμμετρία ενέργειες αφαίρεση μέσης τιμής από το σήμα b(t) ολίσθηση του σήματος b(t) προς τα δεξιά κατά Τ/6 άρτια συμμετρία

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 5 τροποποιημένο σήμα b 1 (t) το τροποποιημένο σήμα b 1 (t) μπορεί να αναλυθεί σύμφωνα με αυτό της εφαρμογής 4, από το οποίο έχει 1,5 φορές μεγαλύτερο πλάτος όπου

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 5 για ολίσθηση του σήματος b(t) προς τα δεξιά κατά Τ/6: b(t) ΦΑΣΜΑ

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 6 (?) μιγαδική ανάλυση Fourier για =[-7 7] ισχύει: f (t) όπου:

οπότε: Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 6

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 6 επομένως: άρτιο περιττό c 1 3 5 7 = c 2A/π -2A/3π 2A/5π -2A/7π

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 6 οπότε για [-7 7] : f (t) περιττό

Ανάλυση απόκρισης με Fourier: εφαρμογή 6 οπότε για [-7 7] :

ΑΝΑΦΟΡΕΣ - ΒΙΒΛΙΑ THE FOURIER SERIES http://lpsa.swarthmore.edu/fourier/series/whyfs.html FOURIER TRANSFORM: A R TUTORIAL http://www.di.fc.ul.pt/~jp/r/fourier/fourier.html THE FOURIER TRANSFORM AND ITS APPLICATIONS https://see.staford.edu/materials/lsoftaee261/book-fall-07.pdf NOTES ON HARMONIC ANALYSIS http://gbethie.et/harmoic.pdf FOURIER ANALYSIS AN INTRODUCTION http://prof.usb.ve/bueo/libros/069111384x%20-%20priceto%20uiversity%20- %20Fourier%20Aalysis~%20A%20Itroductio%20-%20(2003).pdf AN INTRODUCTION TO FOURIER AND COMPLEX ANALYSIS WITH APPLICATIONS TO THE SPECTRAL ANALYSIS OF SIGNALS http://people.ucw.edu/hermar/mat367/fcabook/fca_mai.pdf FOURIER ANALYSIS https://www.mathworks.com/moler/fourier.pdf CHAPTER 2 SIGNALS AND SPECTRA http://www.slideshare.et/shima91aa/chapter-2-sigals-ad-spectra

ΑΝΑΦΟΡΕΣ - ΒΙΒΛΙΑ FOURIER SERIES http://www.stewartcalculus.com/data/calculus%20early%20trascedetals/upfiles/fourierserie s5et.pdf FUNDAMENTALS AND LITERATURE REVIEW OF FOURIER TRANSFORM IN POWER QUALITY ISSUES http://www.academicjourals.org/joural/jeeer/article-full-text-pdf/861fbdf8513 FREE DOWNLOAD FOURIER BOOKS http://www.freebookcetre.et/mathematics/fourier-aalysis-books.html STUDENTS SOLUTIONS MANUAL PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS WITH FOURIER SERIES AND BOUNDARY VALUE PROBLEMS https://www.math.utah.edu/~alali/solutiosmaual.pdf FOURIER TRANSFORM, FOURIER SERIES, AND FREQUENCY SPECTRUM https://www.youtube.com/watch?v=r18gi8lskfm [GSP] FOURIER SERIES ANIMATION USING CIRCLES https://www.youtube.com/watch?v=r5slhtsz1uc FOURIER SERIES ANIMATION (SQUARE WAVE) https://www.youtube.com/watch?v=k8fxf1kjzy0 FOURIER SERIES ANIMATION (SAWTOOTH) V3 https://www.youtube.com/watch?v=glscx2pwf0a

Ευχαριστώ για την προσοχή σας! Εργαστήριο Δυναμικής & Κατασκευών Δρ. Αντωνιάδης Ι..... atogia@cetral.tua.gr Δρ. Γιακόπουλος Χ.... chryiako@cetral.tua.gr