Дипломные работы, курсовые проекты на заказ, контрольные работы на заказ | ||
Преобразование Лапласа. Комплекснозначная функция f(t), tÎ(-¥,¥) называется оригиналом, если
1)
f(t)=0
при t<0
2)
в
"(a,b)
есть лишь конечное число разрывов первого рода. Иногда, дополнительно будет требоваться
выполнение условия Липшица
|f(t+h)-f(t)|£A|h|a,
для всех h,|h|£h0,
a£1
на интервалах непрерывности функции
3)
$M
$s
"t:
|f(t)|£Mest
(*)
Число
,
S – множество тех s, для которых выполенно условие (*), называется показателем
роста оригинала.
Пример.
Функция Хевисайда
![]()
является
оригиналом нулевого показателя роста.
Изображением функции оригинала f(t) ( по Лапласу ) называют функцию комплексного переменного p=s+is, определяемую равенством

Пишут F=L[f], F ¸ f, f ¸ F.
Свойства
преобразования Лапласа. Далее в этом разделе везде под f(t) понимается f(t)H(t).
Преобразования
Лапласа простейших функций:
,![]()
Свойство
линейности af(t)+bg(t)¸aF(p)+bG(p).
Свойство
подобия. При a>0
![]()
Свойство
запаздывания. Для t>0
f(t-t)¸e-ptF(p).
Дифференцирование
изображения F(n)(p)¸(-1)ntnf(t).
Дифференцирование
оригинала f¢(t)¸pF(p)-f(0).
Следствие.
f(n)(t)¸pnF(p)-pn-
Интегрирование
изображения
Если
f(t)¸F(p),
Re p > s0 и
-
оригинал, то

Интегрирование
оригинала.
Если
f(t)¸F(p),
Rep
> s0,
то

Свертка
оригиналов и умножение изображений.
Свертка
определяется по формуле
.
Отметим, что f*g=g*f. f*g¸F(p)G(p)
Отметим,
что если f, g – оригиналы, то и f*g – оригинал.
Умножение
оригиналов, свёртка изображений

Таблица основных свойств преобразования Лапласа
|
| af(t)+bg(t)¸aF(p)+bG(p) |
|
|
|
a>0
, | t>0,
f(t-t)¸e-ptF(p) |
F(p-l)¸eltf(t) |
| f’(t)¸pF(p)-f(0), | f(n)(t)¸pnF(p)-pn- |
|
|
Таблица
некоторых преобразований Лапласа
Оригинал | Изображение | Оригинал | Изображение | ||
1 | ta (a>-1) |
| 11 | ch
wt |
|
2 | e-lt |
| 12 |
|
|
3 | e-lt
ta
(a>-1) |
| 13 |
|
|
4 | sin
wt |
| 14 |
|
|
5 | cos
wt |
| 15 |
|
|
6 | tn
sin wt |
| 16 |
|
|
7 | tn
cos wt |
| 17 |
|
|
8 | e-lt
sin (wt+a) |
| 18 |
|
|
9 | e-lt
cos (wt+a) |
| 19 |
|
|
10 | sh
wt |
| 20 |
|
|
Пример 1. x¢¢+a2x=bsinat, общие начальные данные x0, x1,
,
поэтому
![]()
Согласно
5 из таблицы
,
согласно
4 из таблицы
,
согласно
6 из таблицы
,
отсюда, используя свойство интегрирования оригинала, получим
,
откуда
Окончательно
![]()
Пример 2. x¢¢¢+3x¢¢+3x¢+x=1, нулевые начальные условия.
(p+1)3X(p)=1/p,
.
Откуда
![]()
Пример 3. x¢¢¢+x=1, нулевые начальные условия.
Оригинал
находим по второй теореме Хевисайда
![]()
![]()

Пример 3. x¢¢¢+x=1, нулевые начальные условия.
,![]()
По второй теореме Хевисайда


Пример
4.
,
нулевые условия. Используя 4 из таблицы, получим
.
По второй теореме Хевисайда
=![]()
Пример 5. x’’+w2x=a[H(t)-H(t-b)], нулевые начальные условия.
![]()
,
по второй теореме Хевисайда



Свойство
запаздывания дает
Окончательно
![]()
Пример 6.
x¢+ax=f(t), нулевые условия
![]()
![]()
![]()

| Купить сварочный инвертор выгодно. В каталоге профессиональные инверторы по цене дилера. установить замки в двери, установка замков на двери Юрист online! Консультации , электронная библиотека, образцы документов |