aplicaciones transformada de laplace 2013 2007

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 Tema 5. Transformada de Laplace 4. T ransformada Inversa de Laplace Es el proceso a tra vés del cual, dada F (s) es posibl e hallar f(t) a parti r de ella como sigue: Transformada Inversa de Laplace En vista de que no es sencillo el cálculo de esta integral se recurre a otros métodos como son:  Método de Series: Se expresa la Transformada de la función como una serie de potencias y se procede a resolver por tablas:  Prof. Raquel Frías Análisis de Señales  1

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aplicacion de la transformada laplace

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  • Tema5.TransformadadeLaplace

    4. TransformadaInversadeLaplace

    Es el proceso a travs del cual, dada F(s) es posible hallar f(t) a partir de ella como sigue:

    TransformadaInversadeLaplace

    En vista de que no es sencillo el clculo de esta integral se recurre a otros mtodos como son:

    9 Mtodo de Series:l f d d l f d d lSe expresa la Transformada de la funcin como una serie de potencias y se procede a resolver

    por tablas:

    Prof.RaquelFras AnlisisdeSeales 11

  • Tema5.TransformadadeLaplace

    4. TransformadaInversadeLaplace

    9 Mtodo Descomposicin en fracciones parciales:Cualquier funcin racional de la forma X(s) = N(s)/D(s), con N(s) y D(s) polinomios tales que el

    orden de D(s) es estrictamente mayor que el de N(s) pueden descomponerse como una suma

    de trminos ms sencillos, en este caso a X(s) se le denomina funcin racional propia.

    Ejemplo: Factoressimples

    Factorizando D(s)FactorizandoD(s)

    DescomponiendoenFraccionesParciales

    Prof.RaquelFras AnlisisdeSeales 22

  • Tema5.TransformadadeLaplace

    4. TransformadaInversadeLaplace

    9 Mtodo Descomposicin en fracciones parciales:

    Ejemplo: FactoresRepetidos

    Factorizando D(s)F(s) 2s2 3s= FactorizandoD(s)F(s) s3 4s2 + 5s - 2=

    2 2 3 DescomponiendoenFraccionesParcialesF(s) 2s2 3s

    (s 2) (s 1)2=

    F(s) 2s 2= +

    1(s 1)2 f(t)=2e

    2tu(t) +tetu(t)

    Prof.RaquelFras AnlisisdeSeales 33

  • Tema5.TransformadadeLaplace

    4. TransformadaInversadeLaplace

    9 Tabla de Transformada Inversa de Laplace

    Prof.RaquelFras AnlisisdeSeales 44

  • Tema5.TransformadadeLaplace

    5. AplicacionesdelaTransformadadeLaplace

    9 Solucin de Ecuaciones DiferencialesLas ecuaciones diferenciales se utilizan para modelar sistemas LTI en tiempo continuo y se

    resuelve utilizando la propiedad de diferenciacin en el tiempo.

    Ejemplo

    con

    Prof.RaquelFras AnlisisdeSeales 55

  • Tema5.TransformadadeLaplace

    5. AplicacionesdelaTransformadadeLaplace

    9 Anlisis de Circuitos Elctricos (RLC)La Transformada de Laplace es una herramienta muy til en el anlisis y resolucin de circuitos

    elctricos RLC.

    Ejemplo:DadoelcircuitodelafigurahallarVc(s)/Vi(s), considerecondicionesiniciales0c i

    R L Analizandolamallatenemos:

    C vc(t)vi(t)

    vi(t) = R i(t) + L d i(t) + vc(t)dt

    i(t) = C d vc(t)dt

    Aplicando la Tranformada de Laplace a ambos miembros:

    dtvi(t) = RC d vc(t) + LC d

    2 vc(t) + vc(t)dt dt

    AplicandolaTranformadadeLaplaceaambosmiembros:

    Vi(s) = sRC Vc(s) + s2 LC Vc(s) + Vc(s)

    Vi(s) = Vc(s) [s2 LC + sRC + 1]Vc(s)V(s)

    12 LC RC 1=

    Prof.RaquelFras AnlisisdeSeales 66

    i( ) c( ) [ ] Vi(s) s2 LC + sRC + 1

  • Tema5.TransformadadeLaplace

    5. AplicacionesdelaTransformadadeLaplace

    9 Anlisis de Circuitos Elctricos (RLC)Ejercicio:

    Dadoelcircuitodelafigurahallarv0(t) considerar:R1=2, R2=1, L=1H, C=1F, iL(0) = -2, v (0)=2, vi(t) = u(t)vc(0) 2, vi(t) u(t)

    R1 L

    C v0(t)vi(t) R2V0(s) =

    2s2 + 6s + 1s(s2 + 3s + 3)

    V0(s)

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