¿Por qué podemos usar la transformación de Laplace para convertir un sistema no lineal en expresión lineal?

En general, no se puede: lo que hace la transformación de Laplace; de ​​hecho, lo que la mayoría, si no todas, las transformaciones integrales / basadas en suma hacen, creo; ciertamente también la transformación de Fourier: es sustituir una expresión puramente algebraica por una expresión transformable que implique una derivada (o antiderivada), lo que le permite, por ejemplo, resolver una ecuación diferencial (o integral) puramente algebraica (en realidad, lo que está resolviendo es la transformación de la solución; luego debe aplicar la transformación inversa a esa solución para obtener la solución a la ecuación original).

La parte relevante de todo eso para su pregunta es la “expresión transformable”: en general, los operadores diferenciales no lineales no son transformables (puede haber excepciones, es lo que está preguntando, es decir, ¿quiso decir “cuándo”? no “por qué”?); de hecho, ni siquiera todas las funciones son transformables (por ejemplo, necesitan aumentar no más rápido que exponencialmente a medida que la variable integral de transformación llega al infinito).

Entonces, nuevamente pregunto (para enfatizar): ¿quiso decir “cuándo”, no “por qué”?

El análisis y diseño de un sistema no lineal es bastante complejo. De hecho, en el caso de los sistemas no lineales, el principio de superposición y todas las técnicas de investigación basadas en él pierden su validez.

Además, la estabilidad ya no es una característica intrínseca del sistema, que depende solo de su estructura y parámetros, sino que también depende de la amplitud de la señal de entrada. Por lo tanto, es necesario encontrar un modelo lineal que se comporte como el sistema original al menos dentro de un rango definido de amplitudes de entrada.

La transformación de Laplace no se puede usar directamente para analizar un sistema no lineal. Sin embargo, hay versiones modificadas de la transformación de Laplace que, en algunas condiciones, pueden usarse.

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