常用拉普拉斯变换总结
时间:2026-01-25
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常用拉普拉斯变换总结
1、指数函数
0f(t) t Ae
L[Ae tt 0,其中,A和a为常数。 t 0 t st] Ae0 edt A e ( s)tdt 0 A s
2、阶跃函数
0f(t) A
0t 0,其中,A为常数。 t 0A sL[A] Ae stdt
3、单位阶跃函数
0u(t) 1
L[u(t)]
4、斜坡函数 t 0t 0 0e stdt 1s
0f(t) At
L[At] t 0t 0,其中,A为常数。
0e st stAtedt At s0 0Ae stdt s
A=1时的斜坡函数称为单位斜坡函数,发生在t=t0时刻的单位斜坡函数写成r(t-t0) A
stA edt 2s0s
5、单位斜坡函数
0f(t) tt 0 t 0
L[t]
0e st sttedt t s 0 0e stdt s
1 st1 edt s 0s2
6、正弦函数
0f(t) Asin t
f(t)t 0,其中A为常数。
t 0f(t)
0t
(a)0t(b)
图2.3正弦函数和余弦函数
根据欧拉公式:
拉式变换为: sin t 1(ej t e j t)2j
A j t j t stL[Asin t] (e e)edt2j0
A1A1A 22js j
2js j s 2
同理余弦函数的拉式变换为:L[Acos t]
7、脉动函数 As s2 2
A f(t) t0 00 t t0t 0,t0 t,其中,A和t0为常数。
脉动函数可以看做是一个从t=0开始的高度为A/t0的阶跃函数,与另一个从t=t0开始的高度为A/t0的负阶跃函数叠加而成。
f(t) AAu(t) u(t t0) t0t0
A A L[f(t)] L u(t) L u(t t0) t0 t0 AA st0A e (1 e st0)t0st0st0s
8、脉冲函数
脉冲函数是脉动函数的一种特殊极限情况。
A limg(t) 0 00 t t 0, t
A L[g(t)] lim (1 e s ) 0 s
d A(1 e s )As lim A 0s s d
9、单位脉冲函数
当面积A=1的脉冲函数称为单位脉冲函数,或称为狄拉克(Disac)函数,
(t t0) 0
t t0
t t0
- (t t0)dt 1
量值为无穷大且持续时间为零的脉冲函数纯属数学上的一种假设,而不可能在物理系统中发生。但是,如果系统的脉动输入量值很大,而持续时间与系统的时间常数相比较非常小时,可以用脉冲函数去近似地表示脉动输入。
当描述脉冲输入时,脉冲的面积大小是非常重要的,而脉冲的精确形状通常并不重要。脉冲输入量在一个无限小的时间内向系统提供能量。
单位脉冲函数 (t t0)可以看作是单位阶跃函数u(t-t0)在间断点t=t0上的导数,即 (t t0) du(t t0) dt
相反,如若对单位脉冲函数 (t t0)积分:
(t t)dt u(t t) t000t
积分的结果就是单位阶跃函数 u(t-t0)
利用脉冲函数的概念,我们可以对包含不连续点的函数进行微分,从而得到一些脉冲,这些脉冲的量值等于每一个相应的不连续点上的量值。
10、加速度函数
At2
f(t) 0
拉氏变化为:
t 0t 0,其中,A为常数。 L[At2] At2e stdt 0A 2 stte s
2A
当A=1s3 2 te stdt 0 1时称之为单位加速度函数,用a(t)表示,发生在t=t0时刻的加速度函数通常2
写成a(t t0),图像如下:
11、单位加速度函数: 10a(t) 2t 2t 0t 0
1 L t2 u(t) 2
012 sttedt2
1 s
12 st te 20 te0 st dt 1s3