sabato 2 giugno 2012

La trasformata di Laplace

La trasformata di Laplace associa in modo biunivoco ad una generica funzione del tepo a valori reali, una funzione della variabile complessa "s".
Per tempi minori di 0 si suppone che la trasformata sia nulla.
Definizione di trasformata di Laplace
La trasformata di Laplace è un'operazione lineare quindi gode delle seguenti proprietà:
linearità della trasformata di Laplace

Regole di trasformazione
regole di trasformazione per la trasformata di Laplace


Attraverso le regole di trasformazione più basilari è possibile trasformare funzioni più complesse:
  • Trasformata del seno 
trasformata di Laplace delle funzione seno
  • Trasformata del coseno
trasformata di laplace delle funzione coseno

Una regola utile per la trasformazione è la seguente:
regola generale della trasformata di Laplace

Teoremi sulla trasformata di Laplace
Traslazione nel tempo
Ipotesi:
trasformata di Laplace
Tesi:
traslazione nel tempo della trasformata di Laplace
Esempio:
                                traslazione nel tempo della funzione gradine
Teorema della periodicità
Ipotesi:
trasformata di Laplace: Teorema della periodicità
Tesi:
Trasformata di Laplace di una funzione periodica o che si ripete
Esempio:
Laplace somma di gradini
Attenzione: il teorema è detto della periodicità quindi può essere applicato a tutte le funzioni periodiche ma non solo infatti entrambi gli esempi presentati sopra riportano funzioni non periodiche.

Teorema della derivata
Ipotesi:
trasformata di Laplace


Tesi:
trasformata di Laplace di una derivata
Esempio:
Trasformata di Laplace della derivata di una rampa
Esempio:
Trasformata di Laplace della derivata di un seno
Teorema del valore finale
Ipotesi:
trasformata di Laplace
Tesi:
Laplace: teorema del valore finale
Teorema del valore iniziale
Ipotesi:
trasformata di Laplace
Tesi:
Laplace: teorema del valore iniziale

Esempio:
Si vuole calcolare il valore iniziale e finale della funzione gradino
Laplace: valore iniziale e finale della funzione gradino
Attenzione:il teorema del valore finale non può essere applicato a funzioni periodiche.
Trasformata di un'onda quadra
Onda quadra
Per trasformare un onda quadra che è una funzione periodica applico il teorema della periodicità.
Trasformata di laplace di un'onda quadra
Essendo la trasformata di Laplace un operazione lineare allora la trasformata dell'impulso è uguale alla somma delle trasformate delle funzioni che lo compongono
trasformata di Laplace di un'onda quadra

Trasformata di Laplace di un'onda quadra



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