前言
$X(s)=\int_0^\infty x(t)e^{-st}\operatorname dt$
拉普拉斯变换是工程数学中常用的一种积分变换,又名拉氏变换。其有很多定理在自动控制方面有很多的应用,我们现在重点看终值定理。
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常见Laplace变换
$f(t)$ | $F(s)$ |
---|---|
$\delta(t)$ | $1$ |
$1(t)$ | $\frac1s$ |
$t$ | $\frac1{s^2}$ |
$e^{-at}$ | $\frac1{s+a}$ |
$te^{-at}$ | $\frac1{(s+a)^2}$ |
$\sin(wt)$ | $\frac w{s^2+w^2}$ |
$\cos(wt)$ | $\frac s{s^2+w^2}$ |
$t^n$ | $\frac{n!}{s^{n+1}}$ |
$t^ne^{-at}$ | $\frac{n!}{(s+a)^{n+1}}$ |
终值定理
简单用一个公式表示就是
$\lim_{t\rightarrow\infty}f(t)=\underset{s\rightarrow0}{\lim s}F(s)$
推导过程
$\begin{array}{l}\lim_{s\rightarrow0}\int_{0_-}^\infty\frac{\operatorname df(t)}{\operatorname dt}e^{-st}\operatorname dt=\lim_{s\rightarrow0}sF(s)-f(0_-)\\\end{array}$
等式左边有
$\begin{array}{l}\lim_{s\rightarrow0}\int_{0_-}^\infty\frac{\operatorname df(t)}{\operatorname dt}e^{-st}\operatorname dt=\int_{0_-}^\infty\operatorname df(t)=f(\infty)-f(0_-)\\\end{array}$
$\begin{array}{l}f(\infty)-f(0_-)=\lim_{s\rightarrow0}sF(s)-f(0_-)\\\end{array}$
$\begin{array}{l}\lim_{s\rightarrow0}sF(s)=f(\infty)\\\end{array}$
求稳态误差
$e_{ssr}=\lim_{t\rightarrow\infty}e_r(t)=\lim_{s\rightarrow0}s\frac{E_r(s)}{R(s)}R(s)$
$e_{ssn}=\lim_{t\rightarrow\infty}e_n(t)=\lim_{s\rightarrow0}s\frac{E_n(s)}{N(s)}N(s)$
$e_{ss}=e_{ssr}+e_{ssn}$
名字:史迪奇的博客
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