라플라스 변환은 0에서 무한대로 통합하여 시간 도메인 함수를 s 도메인 함수로 변환합니다.
시간 도메인 함수에 e -st를 곱합니다 .
Laplace 변환은 미분 방정식과 적분에 대한 해를 빠르게 찾는 데 사용됩니다.
시간 영역의 유도는 s 영역에서 s의 곱셈으로 변환됩니다.
시간 영역의 적분은 s 영역의 s로 나누기로 변환됩니다.
Laplace 변환은 L {} 연산자로 정의됩니다 .
역 라플라스 변환은 직접 계산할 수 있습니다.
일반적으로 역변환은 변환 테이블에서 제공됩니다.
기능 명 | 시간 영역 기능 | 라플라스 변환 |
---|---|---|
에프 ( t ) |
F ( 초 ) = L { f ( t )} |
|
일정한 | 1 | |
선의 | t | |
힘 | t n |
|
힘 | t a |
Γ ( a +1) ⋅ s- ( a +1) |
멱지수 | e at |
|
사인 | 죄 를 짓다 |
|
코사인 | COS 에서 |
|
쌍곡 사인 |
SINH 에서 |
|
쌍곡 코사인 |
곤봉 에서 |
|
증가하는 사인 |
t의 죄 에서 |
|
코사인 증가 |
t cos at |
|
썩어가는 사인 |
전자 -at 죄 고주파 영역 |
|
쇠퇴하는 코사인 |
e -at cos ωt |
|
델타 기능 |
δ ( t ) |
1 |
지연된 델타 |
δ ( ta ) |
e -as |
부동산 이름 | 시간 영역 기능 | 라플라스 변환 | 논평 |
---|---|---|---|
에프 ( t ) |
F ( 초 ) |
||
선형성 | af ( t ) + bg ( t ) | aF ( s ) + bG ( s ) | a , b 는 일정합니다. |
규모 변경 | f ( 에서 ) | a / 0 | |
시프트 | e -at f ( t ) | F ( s + a ) | |
지연 | f ( 타 ) | 전자 - 같은 F ( S ) | |
유도 | sF ( s ) -f (0) | ||
N 번째 유도 | s n f ( s ) -s n -1 f (0) -s n -2 f '(0) -...- f ( n -1) (0) | ||
힘 | t n f ( t ) | ||
완성 | |||
역수 | |||
회선 | f ( t ) * g ( t ) | F ( 초 ) ⋅ G ( 초 ) | *는 컨볼 루션 연산자입니다. |
주기적 기능 | f ( t ) = f ( t + T ) |
f (t)의 변환을 찾으십시오.
f ( t ) = 3 t + 2 t 2
해결책:
ℒ { t } = 1 / s 2
ℒ { t 2 } = 2 / s 3
F ( s ) = ℒ { f ( t )} = ℒ {3 t + 2 t 2 } = 3ℒ { t } + 2ℒ { t 2 } = 3 / s 2 + 4 / s 3
F (s)의 역변환 구하기 :
F ( 초 ) = 3 / ( 초 2 + 초 -6)
해결책:
역변환을 찾으려면 s 도메인 함수를 더 간단한 형식으로 변경해야합니다.
F ( 초 ) = 3 / ( 초 2 + 초 -6) = 3 / [( 초 -2) ( 초 +3)] = a / ( 초 -2) + b / ( 초 +3)
[ a ( s +3) + b ( s -2)] / [( s -2) ( s +3)] = 3 / [( s -2) ( s +3)]
a ( s +3) + b ( s -2) = 3
a와 b를 찾기 위해 두 개의 방정식을 얻습니다. 하나는 s 계수이고 나머지는 두 번째입니다.
( a + b ) s + 3 a -2 b = 3
a + b = 0, 3 a -2 b = 3
a = 3/5, b = -3/5
F ( 초 ) = 3/5 ( 초 -2) -3/5 ( 초 +3)
이제 지수 함수에 대한 변환 테이블을 사용하여 F (s)를 쉽게 변환 할 수 있습니다.
f ( t ) = (3/5) e 2 t- (3/5) e -3 t