تحويل لابلاس يحول دالة المجال الزمني إلى دالة المجال s بالتكامل من الصفر إلى اللانهاية
لدالة المجال الزمني ، مضروبة في e -st .
يتم استخدام تحويل لابلاس لإيجاد حلول للمعادلات التفاضلية والتكاملات بسرعة.
يتحول الاشتقاق في المجال الزمني إلى الضرب بـ s في المجال s.
يتم تحويل التكامل في المجال الزمني إلى القسمة على s في المجال s.
يتم تعريف تحويل لابلاس بالمعامل L {}:
يمكن حساب تحويل لابلاس المعكوس مباشرة.
عادة ما يتم إعطاء التحويل العكسي من جدول التحويلات.
اسم وظيفة | وظيفة المجال الزمني | تحويل لابلاس |
---|---|---|
و ( ر ) |
F ( s ) = L { f ( t )} |
|
ثابت | 1 | |
خطي | ر | |
قوة | ر ن |
|
قوة | ر أ |
Γ ( أ +1) ⋅ ث - ( أ +1) |
الأس | البريد في |
|
شرط | الخطيئة في |
|
جيب التمام | كوس في |
|
الجيب الزائدي |
سينه في |
|
جيب التمام الزائدي |
كوش في |
|
تزايد الجيب |
ر الخطيئة في |
|
تزايد جيب التمام |
t cos في |
|
الجيب المتحلل |
ه -على الخطيئة ωt |
|
جيب التمام المتحلل |
ه -على كوس ωt |
|
دالة دلتا |
δ ( ر ) |
1 |
دلتا متأخرة |
δ ( تا ) |
ه- as |
اسم الخاصية | وظيفة المجال الزمني | تحويل لابلاس | تعليق |
---|---|---|---|
و ( ر ) |
و ( ق ) |
||
الخطية | af ( t ) + bg ( t ) | aF ( ق ) + bG ( ق ) | أ ، ب ثابتة |
تغيير الحجم | و ( في ) | أ / 0 | |
تحول | e -at f ( t ) | F ( s + a ) | |
تأخير | و ( تا ) | ه - مثل F ( ق ) | |
الاشتقاق | sF ( s ) - و (0) | ||
الاشتقاق من العشر | ث ن و ( ث ) - ث ن -1 و (0) - ث ن -2 و '(0) -...- و ( ن -1) (0) | ||
قوة | ر ن و ( ر ) | ||
دمج | |||
متبادل | |||
التفاف | و ( ر ) * ز ( ر ) | و ( ق ) ⋅ G ( ق ) | * هو عامل الالتفاف |
الوظيفة الدورية | و ( ر ) = و ( تي + تي ) |
أوجد تحويل f (t):
و ( ر ) = 3 ر + 2 ر 2
المحلول:
ℒ { t } = 1 / ثانية 2
ℒ { t 2 } = 2 / ثانية 3
F ( s ) = ℒ { f ( t )} = ℒ {3 t + 2 t 2 } = 3ℒ { t } + 2ℒ { t 2 } = 3 / s 2 + 4 / s 3
أوجد التحويل العكسي لـ F (s):
F ( ق ) = 3 / ( ث 2 + ث - 6)
المحلول:
لإيجاد التحويل العكسي ، نحتاج إلى تغيير دالة المجال s إلى صيغة أبسط:
F ( s ) = 3 / ( s 2 + s - 6) = 3 / [( s -2) ( s +3)] = a / ( s -2) + b / ( s +3)
[ a ( s +3) + b ( s -2)] / [( s -2) ( s +3)] = 3 / [( s -2) ( s +3)]
أ ( ق +3) + ب ( ق -2) = 3
لإيجاد a و b ، نحصل على معادلتين - أحد معاملي s والثاني من الباقي:
( أ + ب ) ث + 3 أ -2 ب = 3
أ + ب = 0 ، 3 أ -2 ب = 3
أ = 3/5 ، ب = -3/5
F ( s ) = 3/5 ( s -2) - 3/5 ( s +3)
يمكن الآن تحويل F (s) بسهولة باستخدام جدول التحويلات لوظيفة الأس:
f ( t ) = (3/5) e 2 t - (3/5) e -3 t
Advertising