Transformarea Steinmetz

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În analiza funcțională , transformata Steinmetz , al cărei nume se datorează lui Charles Proteus Steinmetz , este un operator funcțional liniar care se asociază cu o funcție de variabilă reală, o funcție de variabilă reală. Se încadrează în categoria transformărilor integrale .

Definiție

Având o funcție definit pe mulțimea continuă , funcția este definită ca transformată dat de:

Uneori transformarea este indicată în formular , fiind numărul lui Napier și parametrul un număr real .

Această transformare integrală transformă ecuațiile integrale și ecuațiile diferențiale în ecuații polinomiale , care sunt mai imediate de rezolvat.

Răspunsul (ieșirea) unui sistem dinamic liniar poate fi, de asemenea, calculat ca produs de convoluție al răspunsului său de impuls unitar cu semnalul de intrare. Prin dezvoltarea acestui calcul, convoluția devine o multiplicare , ceea ce simplifică adesea problema.

Transformata Steinmetz poate fi utilizată și pentru rezolvarea ecuațiilor diferențiale .

Transformarea inversă

Inversul transformării Steinmetz ' , numită antitransform, este funcția:

unde este este transformata Steinmetz. Dovedim că dacă o funcție are transformarea inversă , adică este o funcție continuă în bucăți care îndeplinește condiția:

asa de este determinat în mod unic:

Proprietate

  • Traducere complexă:
  • Traducere în timp:
unde este Este unitatea de funcție pas sau funcția pas Heaviside .
  • Înmulțirea cu la puterea a n-a:
  • Funcția perioadei periodice :

Valoarea inițială și teorema valorii finale

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Teorema limitelor .

În mod similar cu ceea ce se face pentru transformata Laplace , de asemenea pentru transformata Steinmetz este posibil să se enunțe două teoreme care ne permit să cunoaștem valoarea inițială și valoarea finală a funcției începând de la transformarea ei. Se păstrează pentru funcții de clasă , cauzal (adică zero pentru t <0) și cu abscisă de convergență :

  • Teorema valorii inițiale:
  • Teorema valorii finale: dacă există , asa de:

Am transformat câteva funcții notabile

Relația cu celelalte se transformă

Transformata Steinmetz este strâns legată de transformata Fourier . Spre deosebire de aceasta, însă, domeniul de integrare depinde de variabila de transfer:

Elemente conexe

linkuri externe