examen de transformada y fourier

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Universidad Fermín Toro Vice-rectorado Académico Decanato de Ingeniería Departamento de mantenimiento mecánico Adrián Mercado Marzo 2012

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Page 1: Examen de transformada y fourier

Universidad Fermín Toro

Vice-rectorado Académico

Decanato de Ingeniería

Departamento de mantenimiento mecánico

Adrián Mercado

Marzo 2012

Page 2: Examen de transformada y fourier

Para poder resolver los problemas que se presentan a continuación debemos aplicar las

propiedades de la suma, resta, multiplicación y división de la transformada de Laplace, en

los problemas 1,2 nos dan la función de trasferencia y debemos hallar la función S o

transformada para ello debemos aplicar las propiedades antes mencionadas y por ultimo las

propiedades ya tabuladas en las tablas que mostraremos a continuación:

Page 3: Examen de transformada y fourier

Por definición de laplace tenemos:

Aplicando las propiedades de Laplace:

Finalmente tenemos:

Pregunta 2:

a.)

Por propiedades:

Page 4: Examen de transformada y fourier

Por tablas:

)

Finalmente:

b.)

)

)

Page 5: Examen de transformada y fourier

c.)

Ahora bien:

Ecuación 1

Aplicamos Laplace en la ecuación 1

Pregunta 3:

Para esta pregunta en los problemas propuestos nos dan la transformada inversa y

debemos hallar la función de transferencia para ello debemos hacer uso de las tablas

ya tabuladas y luego aplicar las propiedades de Laplace: como se explica a

continuación:

7

4

54

188

47

25109

755

124

33

54

37

)2

2322

1

ss

s

ss

s

s

s

La

Page 6: Examen de transformada y fourier

Aplicando las propiedades de Laplace:

203

1

46

4

17

3

5

74)

22

1

ss

s

ss

sLb

Ecuación I

Completamos cuadrados

Ahora bien sustituimos en la ecuación original

Page 7: Examen de transformada y fourier

Ecuación 1

Para la siguiente fracción:

Ecuación 2

Ahora bien sustituimos las ecuaciones 1 y 2 en I

-

Page 8: Examen de transformada y fourier

5222

32)

22

21

ssss

ssLc

Sol:

Tenemos:

Resolviendo el sistema nos queda:

A=0; b=1/3; c=0; d=2/3

Así:

Finalmente:

Page 9: Examen de transformada y fourier

Pregunta 4: utilizaremos el teorema de convolucionpero antes de hacerlo debemos

llevar la función de transferencia inversa al producto de las funciones inversa de

trasferencia ya que este teorema es aplicable solo par el caso del producto como sigue:

2

5223

1

ssL

Sol:

Page 10: Examen de transformada y fourier

Para las preguntas 5 y 6 aplicamos las formulas

Pero para los casos particulares tomaremos en cuenta el periodo que nos dan y luego así

aplicar las formulas para cado caso, y para graficar usaremos un software especifico para

ello.

Pregunta 5

Page 11: Examen de transformada y fourier

Donde:

Finalmente:

Pregunta 6

Page 12: Examen de transformada y fourier

Donde:

Asitenemos:

Page 13: Examen de transformada y fourier

A continuación visualizamos el espectro: