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Saiba como calcular e inverter transformadas de laplace em matlab. Este documento fornece exemplos práticos e instruções passo a passo para realizar essas operações. Aprenda a utilizar as funções laplace() e ilaplace() para obter as transformadas e suas respectivas inversões.
Tipologia: Notas de estudo
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a. Calculate the Laplace Transform using Matlab
Calculating the Laplace F (s) transform of a function f(t) is quite simple in Matlab. First
you need to specify that the variable t and s are symbolic ones. This is done with the
command
>> syms t s
Next you define the function f(t). The actual command to calculate the transform is
>> F=laplace(f,t,s)
To make the expression more readable one can use the commands, simplify and pretty.
here is an example for the function f(t),
t t f t te e
2 2 ( ) 1. 25 3. 5 1. 25
− − =− + +
>> syms t s >> f=-1.25+3.5texp(-2t)+1.25exp(-2*t); >> F=laplace(f,t,s)
F =
-5/4/s+7/2/(s+2)^2+5/4/(s+2)
>> simplify(F)
ans =
(s-5)/s/(s+2)^
>> pretty(ans) s - 5
2 s (s + 2)
which corresponds to F(s),
2 ( 2 )
ss
s F s
Alternatively, one can write the function f(t) directly as part of the laplace command:
>>F2=laplace(-1.25+3.5texp(-2t)+1.25exp(-2*t))
b. Inverse Laplace Transform
The command one uses now is ilaplace. One also needs to define the symbols t and s.
Lets calculate the inverse of the previous function F(s),
2 ( 2 )
ss
s F s
>> syms t s >> F=(s-5)/(s(s+2)^2); >> ilaplace(F) ans = -5/4+(7/2t+5/4)exp(-2t) >> simplify(ans) ans = -5/4+7/2texp(-2t)+5/4exp(-2*t) >> pretty(ans)
Which corresponds to f(t)
t t f t te e
2 2 ( ) 1. 25 3. 5 1. 25
− − =− + +
Alternatively one can write
>> ilaplace((s-5)/(s*(s+2)^2))
Here is another example.
2
ss s
s F s
>> F=10(s+2)/(s(s^2+4s+5)); >> ilaplace(F) ans = -4exp(-2t)cos(t)+2exp(-2t)*sin(t)+
Which gives f(t),
( ) [ 4 4 cos() 2 sin()] ( )
2 2 f t e t e t ut
− t − t = − +
making use of the trigonometric relationship,
tan ( / )
cos( ) sin( ) cos( )
sin( ) cos( ) sin( )
1
2 2
y x
R x y
with
x y R
and
x y R
β
α α α β
α α α β
One can also write that f(t) [ 4 4. 47 cos( 153. 4 )] ()
2 e t ut
t o = + −
−