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楼主: liuxiaoran

有技术屌丝知道拉普拉斯变换的吗?

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发表于 2023-5-20 13:21:34 | 显示全部楼层
一种域的变换,数学手段
发表于 2023-5-21 16:03:06 | 显示全部楼层
          自动控制理论上用到,时域,频域研究
发表于 2023-7-2 15:28:01 | 显示全部楼层
拉普拉斯变换是工程数学中常用的一种积分变换,又名拉氏转换。拉氏变换是一个线性变换,可将一个因数为实数t(t≥ 0)的函数转换为一个因数为复数s的函数。有些情形下一个实变量函数在实数域中进行一些运算并不容易,但若将实变量函数作拉普拉斯变换,并在复数域中作各种运算,再将运算结果作拉普拉斯反变换来求得实数域中的相应结果,往往在计算上容易得多。拉普拉斯变换的这种运算步骤对于求解线性微分方程尤为有效,它可把微分方程化为容易求解的代数方程来处理,从而使计算简化。在经典控制理论中,对控制系统的分析和综合,都是建立在拉普拉斯变换的基础上的。引入拉普拉斯变换的一个主要优点,是可采用传递函数代替常系数微分方程来描述系统的特性。这就为采用直观和简便的图解方法来确定控制系统的整个特性、分析控制系统的运动过程,以及提供控制系统调整的可能性。拉普拉斯变换(10张)[1]拉普拉斯变换是对于t<0函数值为零的连续时间函数x(t)通过关系式[2](式中st为自然对数底e的指数)变换为复变量s的函数X(s)。它也是时间函数x(t)的“复频域”表示方式。据此,在“电路分析”中,元件的伏安关系可以在复频域中进行表示,即电阻元件:V=RI,电感元件:V=sLI,电容元件:I=sCV。如果用电阻R与电容C串联,并在电容两端引出电压作为输出,那么就可用“分压公式”得出该系统的传递函数为H(s)=(1/RC)/(s+(1/RC))
9 W5 z8 g: H. a8 ~; w0 a4 q$ a6 A! F( D# U6 r4 O. a& V6 h
于是响应的拉普拉斯变换Y(s)就等于激励的拉普拉斯变换X(s)与传递函数H(s)的乘积,即2 R9 g0 A( p) G& k+ w

* b: N5 k; V( S3 n$ F, _Y(s)=X(s)H(s)
发表于 2023-7-12 23:51:59 | 显示全部楼层
chat这么说的,当然我不懂。' N# k4 j" ~* I& K
在机械行业,拉普拉斯变换主要应用于系统动力学和控制工程领域。下面是一些具体的应用场景:
8 K- [& u. @2 h: D6 q( x/ o7 J6 n. w1 {5 M) R9 h8 H
系统建模和分析:通过将机械系统中的微分方程转换为复频率域中的代数方程,可以更容易地对系统进行建模和分析。例如,可以使用拉普拉斯变换来分析弹簧振子、阻尼器、传动系统等的动态特性。
5 O& p7 g! t- I; Z9 ^' i
/ ?% o" d0 u1 R1 Q4 V5 B9 n6 P控制系统设计:拉普拉斯变换为控制系统设计提供了强大的工具。通过将控制系统的传递函数进行拉普拉斯变换,并对其进行频域分析和稳定性判断,可以设计出满足要求的控制器。这在机械系统的自动化和汽车工程等领域具有广泛应用。' y# D$ T$ `* S* v; K$ q! ?
  k; t4 Q7 I2 a4 J
振动和结构分析:在机械工程中,拉普拉斯变换可用于分析机械系统的振动响应和结构动力学。通过将系统的运动方程转换到频域中,可以更好地理解和预测振动现象,从而优化机械系统的设计和性能。! r1 n6 T# t9 c# X4 ^; k3 t3 C1 a" |
$ y# M  x* z6 ?$ T/ r
总的来说,拉普拉斯变换在机械工程中主要应用于系统动力学、控制系统设计和振动分析等方面,帮助工程师理解和解决机械系统的问题。
; m- V8 J+ d" \* {7 X& p5 achat推荐书籍
6 B! U4 R" f  c& g( {《Signals and Systems》 by Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky, with S. Hamid Nawab
7 {5 h6 v" S9 n; ], U这本书是信号与系统领域的经典教材,其中包括了对拉普拉斯变换的详细讲解和应用示例。
: R8 e5 a/ `4 c% H# j, L/ K% C
* u; R- }" d7 H! S《Advanced Engineering Mathematics》 by Erwin Kreyszig; Y. I7 g8 q. ^, l
这本书是工程数学的权威教材,其中有一个独立章节专门介绍了拉普拉斯变换及其与微分方程、控制系统等的关系。
4 Y+ D- V4 e0 P$ t9 M
* ]4 `% a8 C7 A8 \& A《Laplace Transforms》 by Murray R. Spiegel) |& U1 Z9 t! {; P
这本书是Schaum's Outline Series中的一本教材,涵盖了拉普拉斯变换的定义、性质和运算规则,并提供了大量的例题和习题供读者练习。# t  h# s& @) P
5 `( Y7 o) v7 F$ T, Y6 W9 o
《Introduction to Signal Processing》 by Sophocles J. Orfanidis. f- x% `6 O; J8 J7 i
这本书非常适合作为入门级的信号处理教材,其中包括对拉普拉斯变换的基本概念和应用的介绍,并结合实际示例进行解释。
发表于 2023-7-17 13:16:42 | 显示全部楼层
这个是自动控制原理上面的把我记得
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