已知系统如何用拉氏变换计算?

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~ 该题涉及现代控制理论中的时域法。
①首先求状态转移矩阵,方法多种,以下用拉氏反变换法求解,比较方便:
SI—A=[S—1 0;—1 S—1]注解:矩阵在这里用Matlab的表示形式,分号作为两行的标志。
SI—A取逆变换→[S—1 0;1 S—1]/(S—1)²
→[1/S—1 0;1/(S—)² 1/S—1]
对SI—A的逆取拉氏反变换得:
[e∧t 0;te∧t e∧t]这就是状态转移表达式。
②求系统在阶跃作用下的全响应:
由公式:y(t)=Φ(t)x(0)+∫Φ(t—τ)Bu(τ)dτ 注:式中第二项的积分限是0→t,以下相同。由于第二项比较难求解,我们单独拿出来计算。
∫Φ(t—τ)Bu(τ)dτ=∫[e∧(t—τ) 0;(t—τ)e∧(t—τ) e∧(t—τ)]*[1;1]*u(τ)dτ
=∫[e∧(t—τ);(t—τ+1)e∧(t—τ)]dτ
=[e∧t—1;te∧t]
最后得:y(t)=[e∧t 0;te∧t e∧t][0;1]+[e∧t—1;te∧t]
=[e∧t—1;(t+1)e∧t]
本体的计算是个难点,要特别注意。


单位阶跃函数的拉氏变换怎么求的?
阶跃函数u(t)为:自变量取值大于0时,函数值为1 自变量取值小于0时,函数值为0

怎么理解拉普拉斯变换
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。拉氏变换是一个线性变换,可将一个大于或等于零的有参数实数的函数转换为一个参数为复数的函数。在许多工程技术和科学研究领域中有着广泛的应用,特别是在力学系统、电学系统、自动控制系统、可靠性系统以及随机服务系统等系统科学中都起着重要...

为什么说拉氏变换分析法是分析线性时不变系统的有力工具
拉氏变换分析法是分析线性不变系统的强有力的原因如下:1、拉氏变换分析法使求解微积分方程变得简单,将方程转化为代数方程求解。2.变换的函数(象函数)都比较简单,对信号的要求条件放宽。3.在系统分析中拉氏变换分析法能自动引入边界值。4、拉氏变换分析法卷积运算转换为乘法运算。5、拉氏变换分析法...

设有一阶系统方程y`(t)+3y(t)=f`(t)+f(t)求其冲击响应和阶跃响应...
最简单的办法是用拉普拉斯变换(拉氏变换):可以把待求的高阶函数变换成一阶线性的(冲击响应直接用该方程做变换,阶跃响应乘上个u(t)再变换),然后很容易解得变换后一阶方程的解,再把解通过拉式逆变换,即可求得结果.参考下你们的课本吧,很简单的~

拉氏变换与傅氏变换区别和联系
拉氏变换,即为拉普拉斯变换;傅氏变换,即为傅里叶变换。一、拉普拉斯变换与傅里叶变换的联系 拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广,是一种更普遍的表达形式。在进行信号与系统的分析过程中,可以先得到拉普拉斯变换这种更普遍的结果,然后再得到傅里叶变换这种特殊的结果。二、拉普拉斯变换与傅里叶变换的区别...

什么是拉普拉斯变换?其主要应用是什么?
至于难不难的问题,那要看楼主要用它来做什么了?如果是学自动控制原理的话,那么我感觉不是很难,就是一个积分而已,而且大部分时候也不用自己去积它,记住公式就行了,用的时候直接套公式就行。我是某民办高校教师,教的就是这方面的课程,个人感觉没学过复变函数和积分变换也没有问题,我的学生...

信号与系统的分析方法
许多情况下,将算子p,1p 与 jω,1jω 替换为 s,1s 就可以得到复频域的表达式。另外,考虑到拉氏变换的优点,许多写不出傅氏变换,积分不收敛的情形仍然可以用拉普拉斯变换来来解决。总结一下,拉氏变换分析系统有三大好处:可包含初始状态,避免微分方程,避免积分运算。

傅立叶变换和拉普拉斯变换的区别及应用。
区别:1、 积分域与变换核 傅里叶变换与拉普拉斯变换都属于积分变换,是两种常见的数学变换手段,而所谓的积分变换就是通过积分运算,把一个函数变成另一个函数的变换,其作用就是将复杂的函数运算变成简单的函数运算,当选取不同的积分域和变换核时,就得到不同名称的积分变换,傅里叶变换与拉普拉斯变换...

如何利用拉氏变换分析一个三阶电路
1、画出时域电路对应的S域电路模型;2、根据S域电路模型,用电路分析方法(网孔分析法、节点分析法。。。)列写出S域电路方程;3、联立方程组求出响应的拉氏变换式;4、用部分分式法或留数定理法求响应拉氏变换式的逆变换,即可得到时域响应。

拉氏变换主要性质
式(2.10)表明:拉氏变换是这样一种变换,即在一定条件下,它能把一实数域中的实变函数变换为一个在复数域内与之等价的复变函数 。1.单位阶跃函数 的拉氏变换 单位阶跃函数是机电控制中最常用的典型输入信号之一,常以它作为评价系统性能的标准输入,这一函数定义为 单位阶跃函数如图2.7所示,它...

靖安县17881632787: 利用拉式变换求解系统时域影响应的主要步骤是什么?
言文金施: 1.求出初始状态 2.将电源,电阻,电抗,电容全部用频域表示,作出对应电路图的运算图. 3.列写方程 4.求解方程,得未知量的象函数. 5.拉氏反变换得时域表达式 我举个最简的例子演示一下:一个1V直流电压源与一个1欧的电阻串联. 求出US=1V的拉氏变换为1/S,电阻的拉氏变换仍为1欧 I=U/R=1/s/1=1/s, 1/s拉氏反变换为1, 所以电路电流为1A

靖安县17881632787: 如何利用拉氏变换分析一个三阶电路 -
言文金施: 1、画出时域电路对应的S域电路模型;2、根据S域电路模型,用电路分析方法(网孔分析法、节点分析法...)列写出S域电路方程;3、联立方程组求出响应的拉氏变换式;4、用部分分式法或留数定理法求响应拉氏变换式的逆变换,即可得到时域响应.

靖安县17881632787: 拉氏反变换求解微分方程的步骤 -
言文金施: 1.利用拉氏变换对微分方程进行变换;变换时注意零状态条件 2.根据拉氏变换结果求解方程的传递函数,求解时代入R(s)的输入条件,即r(t)的拉氏变换; 3.求解时域方程:将传递函数进行反拉氏变换,得到微分方程的解.

靖安县17881632787: 拉氏变换的问题这个题的拉氏变换有几个步骤不清楚,求详解:已知系统微分方程为d²x0(t)/dt²+5·dx0(t)/dt+6x0(t)=xi(t),若Xi(t)=1(t),初始条件x0(0)=0,求x0... -
言文金施:[答案] 1.拉式变化是一个数学概念,所以对任何符合拉氏变换定义的函数都可进行拉式变化,因此可以省略传递函数这一步.2.(s²+...)X0(s)-[...]这一步是根据拉式变化的微分性质得来的,我不知道你所说的直接进行拉氏变换是...

靖安县17881632787: 拉氏变换推导公式 -
言文金施: 如果定义: f(t),是一个关于t,的函数,使得当t<0,时候,f(t)=0,; s, 是一个复变量; mathcal 是一个运算符号,它代表对其对象进行拉普拉斯积分int_0^infty e^ ,dt;F(s),是f(t),的拉普拉斯变换结果. 则f(t),的拉普拉斯变换由下列式子给出...

靖安县17881632787: 控制工程中学的拉氏变换该怎么理解? -
言文金施: 拉氏变换即拉普拉斯变换.为简化计算而建立的实变量函数和复变量函数间的一种函数变换.对一个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,往往比直接在实数域中求...

靖安县17881632787: 这个传递函数怎么求?已知系统的输入信号r(t)=t,输出信号b
言文金施: 传递函数G(S)等于输出拉氏变换/输入拉氏变换.输入拉氏变换R(S)=1/S^2.输出的拉氏变换为(1/S^2)-[1/(S*S 1/T)],所以G(S)={(1/S^2)-[1/(S*S 1/T)]}/(1/S^2).化简后为G(S)=1/TS 1,这是一个微分环节.

靖安县17881632787: 控制工程中学的拉氏变换该怎么理解?
言文金施: 拉氏变换主要用在现代控制领域,怎么用看具体情况啦, 为什么要用呢,从数学上讲,拉氏变换是将时间函数f(t)变换为复变函数F(s),或作相反变换. 你可以理解为,拉氏变换是让过程变量参数(含时间t,非线性的变量等)变成计算机能够计算的函数的,通过这个函数,你可以得到一个看似连续的数值或者得到想要的计算结果,是一个工程上的计算工具,可以简化计算. 我的表述可能不太准确,希望能够帮到你.

靖安县17881632787: 拉氏变换的问题 -
言文金施: 1.拉式变化是一个数学概念,所以对任何符合拉氏变换定义的函数都可进行拉式变化,因此可以省略传递函数这一步. 2.(s²+...)X0(s)-[...]这一步是根据拉式变化的微分性质得来的,我不知道你所说的直接进行拉氏变换是什么意思,(s²+...)X...

靖安县17881632787: 已知两输入两输出线性系统的传递函数如图 ,输入如图 ,如何求输出 -
言文金施: 用频域变换到时域的公式即可,百度百科有详细解释,不懂具体的再问 http://baike.baidu.com/link?url=mY7leVXQfHBvie1-mHydk8jP4dztq5qSJA18m55lQD_Rqnpu4blnA0iZj1-DQdDd7k0qR2Elw4m9jo9Zj6gcK_

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