01transformada de laplace

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  • 7/25/2019 01Transformada de Laplace

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    UNEXPOUNEXPO

    DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICADEPARTAMENTO DE INGENIERA ELCTRICASECCIN DE INSTRUMENTACIN YSECCIN DE INSTRUMENTACIN YCONTROLCONTROLASIGNATURA CONTROL AUTOMTICOASIGNATURA CONTROL AUTOMTICO

    TRANSFORMADA

    DE LAPLACEProf. Jess Marcano

  • 7/25/2019 01Transformada de Laplace

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    Transformada d La!"a#Transformada d La!"a#La transformada de Laplace es una herramienta de gran alcance

    formulada para solucionar una variedad amplia de problemas de valorinicial. La estrategia es transformar las ecuaciones diferenciales

    difciles en los problemas simples de la lgebra donde las soluciones

    pueden ser obtenidas fcilmente. Entonces se aplica La transformada

    inversa de Laplace para recuperar las soluciones de los problemas

    originales.

    Es un procedimiento desarrollado por el matemtico y astrnomo

    francs Pierre !imn Mar"ues de Laplace #$%&' ( $)*%+ "ue permite

    cambiar funciones de la variable del tiempo t a una funcin de la

    variable comple,a s.

  • 7/25/2019 01Transformada de Laplace

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    Las caractersticas fundamentales de laLas caractersticas fundamentales de la

    transformada de Laplace sontransformada de Laplace son--

    Es un mtodo operacional "ue puede usarse para resolverecuaciones diferenciales lineales.

    Las funciones senoidales senoidales amortiguadas y

    e/ponenciales se pueden convertir en funciones algebraicas

    lineales en la variable !.

    !irve para reempla0ar operaciones como derivacin e

    integracin por operaciones algebraicas en el plano comple,o

    de la variable !.

    Este mtodo permite usar tcnicas grficas para predecir el

    funcionamiento de un sistema sin necesidad de resolver el

    sistema de ecuaciones diferenciales correspondiente

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    Sistema(S)Sistema(t) Laplace

    Las caractersticas fundamentales de laLas caractersticas fundamentales de la

    transformada de Laplace sontransformada de Laplace son--

    Estudiar Comportamiento de un sistema

    Variable Compleja

    Solucin de EDO Anlisis del

    Comportamiento

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    1Por "u 2ransformada de1Por "u 2ransformada de

    Laplace3Laplace3

    En el estudio de los procesos es necesario considerar modelos

    dinmicos es decir modelos de comportamiento variable

    respecto al tiempo. Esto trae como consecuencia el uso de

    ecuaciones diferenciales respecto al tiempo para representar

    matemticamente el comportamiento de un proceso.

    El comportamiento dinmico de los procesos en la naturale0a

    puede representarse de manera apro/imada por el siguiente

    modelo general de comportamiento dinmico lineal-

    La transformada de Laplace es una herramienta matemtica

    muy til para el anlisis de sistemas dinmicos lineales.

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    La transformada de Laplace permite resolver este tipo de

    ecuaciones diferenciales lineales mediante la transformacin

    en ecuaciones algebraicas con lo cual se facilita su estudio.

    4na ve0 "ue se ha estudiado el comportamiento de los

    sistemas dinmicos se puede proceder a dise5ar y anali0ar

    los sistemas de control de manera simple.

    Para poder dise5ar un sistema de control automtico se

    re"uiere 6onocer el proceso "ue se desea controlar es decir

    conocer la ecuacin diferencial "ue describe su

    comportamiento utili0ando las leyes fsicas "umicas y7oelctricas. 8 esta ecuacin diferencial se le llama modelo del

    proceso. 4na ve0 "ue se tiene el modelo se puede anali0ar la

    respuesta del proceso.

    1Por "u 2ransformada de1Por "u 2ransformada de

    Laplace3Laplace3

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    DEFINICIN DE LAPLACE

    !e define la transformada de Laplace 9#s+ de unadeterminada funcin temporal f#t+ como-

    :onde f#t+ es una funcin real de variable real generalmente

    el tiempo y su transformada de Laplace 9#s+ es una funcin

    comple,a de variable comple,a.

    Lo habitual ser traba,ar con funciones causales es decir

    a"uellas "ue son nulas para tiempos negativos y tomanvalores finitos en tiempos positivos.

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    PROPIEDADES DELAPLACE

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    FUNCIONES BSICAS DELAPLACE

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    FUNCIONES BSICAS DELAPLACE

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    TABLA DE LAPLACE

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    EJERCICIOS DE

    LAPLACEEJEMPLO 1

    EJEMPLO