Transformada-z
Defini¸c˜ao: atransformada-z, Z{xk}, de uma sucess˜ao(x0,x1,x2, . . .)
´e afun¸c˜aoX(z) =
+∞
X
k=0
xk
zk
Exemplo: Z{2k}=X(z) =
+∞
X
k=0
2k zk =
+∞
X
k=0
2 z
k
= 1
1−2z = z z−2, para
2z
<1, ou seja, para |z|>2 Paraa∈C\ {0} tem-seZ{ak}= z
z−a, para|z|>|a|
Mas ent˜ao, d da
z z−a
=
+∞
X
k=0
kak−1
zk , ou seja,Z{kak−1}= z (z−a)2
Z{ak}= z
z−a, Z{kak−1}= z (z−a)2, Z{αxk+βyk}=αZ{xk}+βZ{yk} Exerc´ıcios:
Z{ak}= z
z−a, Z{kak−1}= z (z−a)2, Z{sin(kω)}=Z
1
2i (eiω)k −(e−iω)k
= zsinω z2−2zcosω+ 1
Z{αxk+βyk}=αZ{xk}+βZ{yk}, Z{kmxk}=
−z d dz
m
X(z)
Ainversa da transformada-ztransforma fun¸c˜oes complexas em sucess˜oes.
Em teoria, para obter a transformada-z inversa de uma fun¸c˜ao basta desenvolvˆe-la numa s´erie de Laurent centrada em z = 0, mas na pr´atica tenta-se decompor a fun¸c˜ao em parcelas que estejam na coluna da direita da tabela de transformadas-z, num processo que lembra o c´alculo de primitivas.
Exerc´ıcio:
A propriedadeZ{xk+m}=zmX(z)−zmx0−zm−1x1−. . .−zxm−1 (deslocamento `a esquerda) permite aplicar a transformada-z `a resolu¸c˜ao de equa¸c˜oes de diferen¸cas.
Exerc´ıcios:
Exerc´ıcios:
P´olo de ordemm: Res(f,zj) = lim
z→zj
1 (m−1)!
dm−1 dzm−1
(z−zj)mf(z)
Exerc´ıcios:
P´olo de ordemm: Res(f,zj) = lim
z→zj
1 (m−1)!
dm−1 dzm−1
(z−zj)mf(z)
Exerc´ıcio (2a frequˆencia, 2016):