Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • В анализе линейных стационарных систем






     

    Сущность метода заключается в следующем. Пусть задана некоторая функция , причем такая, что для нее существует преобразование Лапласа ( -преобразование)

    ,

    то есть интеграл в правой части этого равенства является сходящимся.

    - называется оригиналом, а - изображением. При переходе от оригиналов к изображениям операции дифференцирования и интегрирования заменяются операциями соответственно умножения и деления изображений на . Это позволяет дифференциальное уравнение относительно заменить на алгебраическое уравнение относительно . Решив это алгебраическое уравнение и найдя , получим изображение решения исходного дифференциального уравнения.

    Для определения самого решения можно использовать обратное преобразование Лапласа

    ,

    где .

    Для нахождения можно во многих случаях избежать непосредственного вычисления интеграла, воспользовавшись таблицей соответствий “оригинал - изображение” (приложение 2). Метод анализа систем (решение обыкновенных дифференциальных уравнений) сводится к следующей схеме, рис. 3.

    При исследовании одномерных систем применение преобразования Лапласа основано на переходе от модели в форме дифференциального уравнения к модели в форме передаточной функции.

     

     

    Пространство оригиналов Уравнение относительно f(t) и начальные условия   Искомая функция
       
           
       
    Пространство изображений Алгебраическое уравнение относительно изображения F(s) Þ Изображение F(s)

     

    Рис.3

     

    Пример 6 [4, c.146]. Математическая модель системы имеет вид:

    Начальное состояние системы:

    Определить свободную составляющую движения системы

    Считаем u(t)=0 (так как определяется ) и преобразуем каждый член уравнения по Лапласу:

    После преобразования по Лапласу исходное дифференциальное уравнение сделается алгебраическим относительно изображения:

    Откуда

    Знаменатель этой дроби (характеристическое уравнение) имеет корни (собственные числа):

    Поэтому

    Для определения оригинала соответствующего изображению находим обратное преобразование Лапласа (приложение 2):

     

    Пример 7. Для электрической схемы, рис.1, определить закон изменения тока, соответствующий изменению e(t)=t в. Начальные условия Параметры схемы

    Математическая модель схемы в данном случае принимает вид:

     

    1 способ решения.

    Характеристическое уравнение:

    Собственные числа:

    Поэтому

    определенное, например, по виду правой части имеет вид

    .

    Следовательно,

    Постоянные определим из начальных условий

    Окончательно закон изменения тока в схеме имеет вид

    2 способ решения.

    Вычислим преобразование Лапласа от обеих частей дифференциального уравнения (модели схемы):

    Далее

    Вычислив оригинал (приложение 2), получим:

    Таким образом, оба способа решения дали одинаковый результат, что и следовало ожидать.

     

    Пример 8. Математическая модель системы имеет вид:

    Определить переходную функцию h(t), то есть закон изменения выходной переменной при подаче на вход системы воздействия в виде единичной ступенчатой функции u(t)=1(t), начальные условия нулевые.

    1 способ.

    Определим

    Характеристическое уравнение:

    Собственные числа:

    Поэтому

    Определим

    определяем по виду правой части (приложение 2), .

    Следовательно,

    Постоянные определяются из начальных условий

    Окончательно,

     

    2 способ.

    Модель системы в форме передаточной функции имеет вид:

    Так как

    то .

    Проведем следующие преобразования:

    Неизвестные коэффициенты определим из равенства

    или

    Приравнивая коэффициенты при одинаковых степенях , получим систему уравнений

    Таким образом,

    Поэтому

    .

    Для нахождения оригиналов запишем знаменатель в виде

    .

    Теперь

    .

    По формулам приложения 2 имеем

    Окончательно,

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.