Claochlú Laplace

Athraíonn Laplace translate feidhm fearainn ama go feidhm s-fearainn trí chomhtháthú ó nialas go héigríoch

 den fheidhm fearainn ama, arna iolrú faoi e -st .

Úsáidtear an claochlú Laplace chun réitigh a fháil go tapa ar chothromóidí difreálacha agus ar shlánuimhreacha.

Déantar díorthú sa réimse ama a chlaochlú go iolrú faoi s sa bhfearann ​​s.

Déantar comhtháthú sa réimse ama a athrú go deighilt de réir s sa bhfearann.

Feidhm claochlaithe Laplace

Sainmhínítear an claochlú Laplace leis an oibreoir L {}:

F (í) = \ mathcal {L} \ ar chlé \ {f (t) \ deas \} = \ int_ {0} ^ {\ infty} e ^ {- st} f (t) dt

Claochlú Laplace inbhéartach

Is féidir an claochlú Laplace inbhéartach a ríomh go díreach.

De ghnáth tugtar an claochlú inbhéartach ón tábla trasfhoirmithe.

Tábla claochlaithe Laplace

Ainm feidhme Feidhm fearainn ama Claochlú Laplace

f ( t )

F ( í ) = L { f ( t )}

Tairiseach 1 \ frac {1} {s}
Líneach t \ frac {1} {s ^ 2}
Cumhacht

t n

\ frac {n!} {s ^ {n + 1}}

Cumhacht

t a

Γ ( a +1) ⋅ s - ( a +1)

Taispeántóir

e ag

\ frac {1} {sa}

Sín

pheaca ag

\ frac {a} {s ^ 2 + a ^ 2}

Cosine

cos ag

\ frac {s} {s ^ 2 + a ^ 2}

Sine hipearbóileach

sinh ag

\ frac {a} {s ^ 2-a ^ 2}

Cosine hipearbóileach

cosh ag

\ frac {s} {s ^ 2-a ^ 2}

Fás sine

t sin ag

\ frac {2as} {(s ^ 2 + a ^ 2) ^ 2}

Cosine ag fás

t cos at

\ frac {s ^ 2-a ^ 2} {(s ^ 2 + a ^ 2) ^ 2}

Sin ag lobhadh

e -Ag sin ωt

\ frac {\ omega} {\ chlé (s + a \ dheis) ^ 2 + \ omega ^ 2}

Cosine ag lobhadh

e -Ag cos ωt

\ frac {s + a} {\ chlé (s + a \ deas) ^ 2 + \ omega ^ 2}

Feidhm Delta

δ ( t )

1

Moill delta

δ ( ta )

e -as

Airíonna claochlaithe Laplace

Ainm na maoine Feidhm fearainn ama Claochlú Laplace Tráchtaireacht
 

f ( t )

F ( í )

 
Línteacht af ( t ) + bg ( t ) aF ( í ) + bG ( í ) a , b seasmhach
Athrú scála f ( at ) \ frac {1} {a} F \ chlé (\ frac {s} {a} \ ar dheis) a / 0
Aistriú e -at f ( t ) F ( s + a )  
Moill f ( ta ) e - mar F ( í )  
Díorthú \ frac {df (t)} {dt} sF ( í ) - f (0)  
Díorthú N-ú \ frac {d ^ nf (t)} {dt ^ n} s n f ( í ) - s n -1 f (0) - s n -2 f ’(0) -...- f ( n -1) (0)  
Cumhacht t n f ( t ) (-1) ^ n \ frac {d ^ nF (s)} {ds ^ n}  
Comhtháthú \ int_ {0} ^ {t} f (x) dx \ frac {1} {s} F (í)  
Cómhalartach \ frac {1} {t} f (t) \ int_ {s} ^ {\ infty} F (x) dx  
Ciontú f ( t ) * g ( t ) F ( í ) ⋅ G ( í ) * is é an t-oibreoir convolution
Feidhm thréimhsiúil f ( t ) = f ( t + T ) \ frac {1} {1-e ^ {- sT}} \ int_ {0} ^ {T} e ^ {- sx} f (x) dx  

Laplace claochlú samplaí

Sampla # 1

Faigh claochlú f (t):

f ( t ) = 3 t + 2 t 2

Réiteach:

ℒ { t } = 1 / s 2

ℒ { t 2 } = 2 / s 3

F ( í ) = ℒ { f ( t )} = ℒ {3 t + 2 t 2 } = 3ℒ { t } + 2ℒ { t 2 } = 3 / s 2 + 4 / s 3

 

Sampla # 2

Faigh claochlú inbhéartach F (í):

F ( í ) = 3 / ( s 2 + s - 6)

Réiteach:

D’fhonn an claochlú inbhéartach a fháil, caithfimid an fheidhm fearainn s a athrú go foirm níos simplí:

F ( í ) = 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)]

a ( s +3) + b ( s -2) = 3

Chun a agus b a fháil, faighimid 2 chothromóid - ceann de na comhéifeachtaí s agus an dara ceann:

( a + b ) s + 3 a -2 b = 3

a + b = 0, 3 a -2 b = 3

a = 3/5, b = -3/5

F ( í ) = 3/5 ( s -2) - 3/5 ( s +3)

Anois is féidir F (í) a chlaochlú go héasca tríd an tábla claochlaithe a úsáid le haghaidh feidhm easpónantúil:

f ( t ) = (3/5) e 2 t - (3/5) e -3 t

 


Féach freisin

Advertising

CALCULUS
TÁBLAÍ RAPID