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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)), K2 {' w" g! R5 @
) j. c1 c) H: t6 K6 H3 H- C
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
% |& H& _5 \' C5 P: Z! S) ]
8 p2 V! L% y# D: pY(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。
  A" j( S1 a. \+ {& C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:
5 I9 H  c3 J! R8 H' m  h0 }1 J4 l+ Q' q0 r. n3 e4 F7 K8 S! U5 z' v
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。
4 w6 k7 P8 u  f' E) L! g, J! E1 F" m9 o  I+ }$ b5 H2 U
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。; v  ]( r& e9 K7 `) Y
5 z# G8 U" y8 i0 S5 f
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。- S1 \# l( v( z2 g$ u3 N

$ d' i# v- z) _8 p( ~* N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。) S* c3 Q5 K% C! a! K. ^$ K9 g* l' g
chat推荐书籍
6 D0 P" L8 h# W/ B8 q《Signals and Systems》 by Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky, with S. Hamid Nawab8 |3 _. I3 F3 W7 S% N
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。
( k/ B* {+ e1 U0 P! G/ }* ?, s& R1 D+ O' b
《Advanced Engineering Mathematics》 by Erwin Kreyszig5 G4 ]' _# T" e
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。5 G2 }) p+ @" B  P

! T$ q) ^1 H8 p- g9 D5 P2 K《Laplace Transforms》 by Murray R. Spiegel
6 m8 n! ?$ x5 O- x! Q# D- }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。
% r& U. c3 \7 K/ {/ P# Q
3 g. w2 s: X! I4 ]《Introduction to Signal Processing》 by Sophocles J. Orfanidis
1 P/ t' X0 X$ o/ d* V' D. q/ X  E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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