Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Преобразование Лапласа и его свойства






    В основе операторного метода расчета переходных процессов лежит преобразование Лапласа, которое позволяет перенести решение из области функций действительного переменного t в область комплексного переменного р:

    .(1.1)

    При этом операции дифференцирования и интегрирования функций времени заменяются соответствующими операциями умножения и деления функций комплексного переменного на оператор , что существенно упрощает расчет, так как сводит систему дифференциальных уравнений к системе алгебраических. В операторном методе отпадает необходимость определения постоянных интегрирования. Этими обстоятельствами объясняется широкое применение этого метода на практике.

    Различают прямое и обратное преобразование Лапласа. Прямое преобразование Лапласа определяется уравнением.

    , (1.2)

    где —функция действительного переменного f, определенная при t≥ 0 (при t< 0; f(t)= 0) и удовлетворяющая условиям ограниченного роста:

     

    , (1.3)

     

    где множитель М и показатель роста с0 — положительные дейст­вительные числа. На рис.(1.1) изображена область определения функции комплексного переменного F(p).

    Рис. 1.1

    Обратное преобразование Лапласа определяют из решения

    (1.4)

    Функция , определяемая уравнением (1.2), носит название изображения по Лапласу, а функция в (1.4) — оригинала. следовательно, оригинал и изображение представляют собой пары функций действительного f(t) и комплексного F(p) переменного, связанных преобразованием Лапласа. Для сокращенной записи преобразований (1.2), (1.4) используют следующую симво­лу:

     

    ,

    где L — оператор Лапласа. В дальнейшем для определенности будем использовать знак соответствия . Рассмотрим основные свойства преобразований Лапласа. Свойство линейности является следствием линейности преоб­разования Лапласа, его можно записать в форме

    (1.5)

    где — постоянные коэффициенты разложения. Свойство (1.5) легко доказать, если применить к левой части соотношения (1.5) прямое преобразование Лапласа (1.2).

    Дифференцирование оригинала. При ненулевых начальных условиях: (0_)≠ 0 дифференцирование оригинала соответствует следующему условию


    (1.6)

     

    Для доказательства (1.6) подставим в преобразование (1.2) в виде






    © 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.