Laplace
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Latransformada de Laplacees un tipo detransformada integralfrecuentemente usada para la resolucin de ecuaciones diferenciales ordinarias. La transformada de Laplace de unafuncinf(t) definida (enecuaciones diferenciales, en anlisis matemtico o enanlisis funcional) para todos losnmeros positivost 0, es la funcinF(s), definida por:
siempre y cuando la integral est definida. Cuandof(t) no es una funcin, sino unadistribucincon una singularidad en 0, la definicin es
Cuando se habla de la transformada de Laplace, generalmente se refiere a la versin unilateral. Tambin existe la transformada de Laplace bilateral, que se define como sigue:
La transformada de LaplaceF(s) tpicamente existe para todos los nmeros realess>a, dondeaes una constante que depende del comportamiento de crecimiento def(t).es llamado eloperadorde la transformada de Laplace.
Propiedades[editar]Linealidad[editar]
Derivacin[editar].
Integracin[editar]
Dualidad[editar]
Desplazamiento de la frecuencia[editar]
Desplazamiento temporal
Nota:es lafuncin escaln unitario.Desplazamiento potencian-sima[editar]
Convolucin[editar]
Transformada de Laplace de una funcin con periodop[editar]
Condiciones de convergencia[editar](que crece ms rpido que) no pueden ser obtenidas por Laplace, ya que, es una funcin de orden exponencial de ngulos.Teorema del valor inicial[editar]Sea una funcinderivable a trozos y queEntonces:
es el conjunto de funciones continuas a trozos con orden exponencial.Teorema del valor final[editar]Seauna funcin derivable a trozos tal que.Entonces:
es el conjunto de funciones continuas a trozos con orden exponencial.Tabla de las transformadas de Laplace ms comunes[editar]La siguiente tabla provee la mayora de las transformaciones de Laplace para funciones de una sola variable. Debido a que la transformada de Laplace es un operador lineal, la transformada de Laplace de una suma es la suma de la transformada de Laplace de cada trmino.
Aqu est una lista de las transformadas ms comunes. En elladenota a la llamada funcin deHeavisideo funcin escaln, que vale 1 cuando su argumento es positivo y 0 cuando su argumento es negativo. Cuando su argumento vale 0 se le suele asignar el valor 1/2, aunque esto no tiene relevancia prctica.IDFuncinDominio en el tiempo
Dominio en la frecuencia
Regin de la convergenciaparasistemas causales
1retraso ideal
1aimpulso unitario
2ensima potencia retrasada y condesplazamiento en la frecuencia
2an-sima potencia
2a.1q-sima potencia
2a.2escaln unitario
2bescaln unitario con retraso
2cRampa
2dpotencia n-sima con cambio de frecuencia
2d.1amortiguacin exponencial
3convergencia exponencial
3bexponencial doble
4seno
5coseno
5bseno con fase
6seno hiperblico
7coseno hiperblico
8onda senoidal conamortiguamiento exponencial
9onda cosenoidal conamortiguamiento exponencial
10raz n-sima
11logaritmo natural
12Funcin de Besselde primer tipo,de ordenn
13Funcin de Bessel modificadade primer tipo,de ordenn
14Funcin de Besselde segundo tipo,de orden 0
15Funcin de Besselmodificadade segundo tipo,de orden 0
16Funcin de error
Notas explicativas: representa lafuncin escaln unitario. representa laDelta de Dirac. representa lafuncin gamma. es laconstante de Euler-Mascheroni. , un nmero real, tpicamente representatiempo, aunque puede representarcualquiervariable independiente. es lafrecuencia angularcompleja. ,,, ysonnmeros reales. es unnmero entero.
sistema causales un sistema donde larespuesta al impulsoh(t) es cero para todo tiempotanterior at= 0. En general, el ROC para sistemas causales no es el mismo que el ROC parasistemas anticausales. Vase tambincausalidad.