Articulo de referencia

Transformación Z avanzada

En matemáticas y procesamiento de señales , la transformada Z avanzada es una extensión de la transformada Z que incorpora retardos ideales que no son múltiplos del tiempo de mu...

En matemáticas y procesamiento de señales , la transformada Z avanzada es una extensión de la transformada Z que incorpora retardos ideales que no son múltiplos del tiempo de muestreo . La transformada Z avanzada se aplica ampliamente, por ejemplo, para modelar con precisión los retardos de procesamiento en el control digital . También se la conoce como transformada Z modificada .

Toma la forma

F(z,metro)=k=0F(kT+metro)zk{\displaystyle F(z,m)=\sum _ {k=0}^{\infty }f(kT+m)z^{-k}}

dónde

  • T es el período de muestreo
  • m (el "parámetro de retardo") es una fracción del período de muestreo.[0,T].{\displaystyle [0,T].}

Propiedades

Si el parámetro de retardo, m , se considera fijo, entonces todas las propiedades de la transformada Z se mantienen para la transformada Z avanzada.

Linealidad

Z{k=1nortedokFk(t)}=k=1nortedokFk(z,metro).{\displaystyle {\mathcal {Z}}\left\{\sum _{k=1}^{n}c_{k}f_{k}(t)\right\}=\sum _{k=1}^{n}c_{k}F_{k}(z,m).}

Cambio de horario

Z{(tnorteT)F(tnorteT)}=znorteF(z,metro).{\displaystyle {\mathcal {Z}}\left\{u(t-nT)f(t-nT)\right\}=z^{-n}F(z,m).}

Mojadura

Z{F(t)miat}=miametroF(miaTz,metro).{\displaystyle {\mathcal {Z}}\left\{f(t)e^{-a\,t}\right\}=e^{-a\,m}F(e^{a\,T}z,m).}

Multiplicación del tiempo

Z{tyF(t)}=(Tzddz+metro)yF(z,metro).{\displaystyle {\mathcal {Z}}\left\{t^{y}f(t)\right\}=\left(-Tz{\frac {d}{dz}}+m\right)^{y}F(z,m).}

Teorema del valor final

límitekF(kT+metro)=límitez1(1z1)F(z,metro).{\displaystyle \lim _{k\to \infty }f(kT+m)=\lim _{z\to 1}(1-z^{-1})F(z,m).}

Ejemplo

Considere el siguiente ejemplo dondeF(t)=porque(ωt){\displaystyle f(t)=\cos(\omega t)}:

F(z,metro)=Z{porque(ω(kT+metro))}=Z{porque(ωkT)porque(ωmetro)pecado(ωkT)pecado(ωmetro)}=porque(ωmetro)Z{porque(ωkT)}pecado(ωmetro)Z{pecado(ωkT)}=porque(ωmetro)z(zporque(ωT))z22zporque(ωT)+1pecado(ωmetro)zpecado(ωT)z22zporque(ωT)+1=z2porque(ωmetro)zporque(ω(Tmetro))z22zporque(ωT)+1.{\displaystyle {\begin{aligned}F(z,m)&={\mathcal {Z}}\left\{\cos \left(\omega \left(kT+m\right)\right)\right\}\\&={\mathcal {Z}}\left\{\cos(\omega kT)\cos(\omega m)-\sin(\omega kT)\sin(\omega m)\right\}\\&=\cos(\omega m){\mathcal {Z}}\left\{\cos(\omega kT)\right\}-\sin(\omega m){\mathcal {Z}}\left\{\sin(\omega kT)\right\}\\&=\cos(\omega m){\frac {z\left(z-\cos(\omega T)\right)}{z^{2}-2z\cos(\omega T)+1}}-\sin(\omega m){\frac {z\sin(\omega T)}{z^{2}-2z\cos(\omega T)+1}}\\&={\frac {z^{2}\cos(\omega m)-z\cos(\omega (Tm))}{z^{2}-2z\cos(\omega T)+1}}.\end{aligned}}}

Simetro=0{\displaystyle m=0}entoncesF(z,metro){\displaystyle F(z,m)}reduce a la transformación

F(z,0)=z2zporque(ωT)z22zporque(ωT)+1,{\displaystyle F(z,0)={\frac {z^{2}-z\cos(\omega T)}{z^{2}-2z\cos(\omega T)+1}},}

que claramente es solo la transformada Z deF(t){\displaystyle f(t)}.

Referencias