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UNIVERSIDADE GAMA FILHO PROCET – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CONTROLE E AUTOMAÇÃO Professor Leonardo Gonsioroski Transformadas de Laplace – Facilita a resolução de Equações Diferenciais Lineares. Equação Diferencial Ordinária Equação Algébrica Professor Leonardo Gonsioroski Solução da Equação Algébrica Solução da Equação Diferencial Domínio do Tempo Domínio dos Nos Complexos Transformadas de Laplace – Facilita a resolução de Equações Diferenciais Lineares. Equação Diferencial Ordinária 0 Professor Leonardo Gonsioroski Solução da Equação Algébrica Domínio do Tempo Domínio dos Nos Complexos Encontrar a Transformada de Laplace das seguintes funções: A Transformada Inversa de Laplace, matematicamente é definida por: Entretanto esta integral é muito complicada de ser resolvida. Professor Leonardo Gonsioroski Professor Leonardo Gonsioroski Numerador de Primeira Ordem Denominador de Segunda Ordem Professor Leonardo Gonsioroski Denominador de Segunda Ordem Professor Leonardo Gonsioroski Domínio do Tempo Domínio dos Nos Complexos Encontrar a Transformada de Laplace Inversa das seguintes funções complexas: Transformada de Laplace de Derivadas As Transformadas de Laplace das derivadas de 1a, 2a e n-ésima ordem de uma função f ( t ) são dadas respectivamente por: Professor Leonardo Gonsioroski Esses resultados são fundamentais na resolução de Equações Diferenciais Ordinárias. Soluções de Equações Diferencias pelo Método da Transformada de Laplace Para resolver uma equação diferencial utilizando o método das Transformadas de Laplace, devemos conhecer as condições iniciais no sistema e aplicar os 3 passos abaixo: 1) Tomar a Transformada de Laplace de cada termo da equação diferencial. Professor Leonardo Gonsioroski diferencial. 2) Organizar a expressão algébrica resultante na forma da função complexa que se deseja a solução. 3) Realizar a Transformada Inversa de Laplace com o auxílio das tabelas de Transformadas se necessário expandir a função complexa em frações parciais. Exemplo: Encontrar a solução da equação diferencial abaixo: Considerando todas as condições iniciais nulas, ou seja: Solução: Professor Leonardo Gonsioroski Solução: 1o Passo: Tomar a Transformada de Laplace de cada termo da equação diferencial. Exercício de Fixação Qual será o valor de x ( t ) de um sistema massa, mola e amortecedor (mostrado na figura 1), cuja equação diferencial que o descreve está mostrada logo abaixo da figura, para uma entrada f ( t ) do tipo degrau unitário. Solução de Exercícios Problemas 2, 3 e 5 do Capítulo 1 do livro do Norman Nise Transformadas de Laplace Questões b) e c) Transformada Inversa de Laplace Questão a) Professor Leonardo Gonsioroski
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