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30第三十讲 拉普拉斯变换的定义和基本性质
一、知识回顾 1、有效值、平均值和平均功率 2、谐波分析法的计算步骤 3、作业讲解:P341 13-6 §14-1 拉普拉斯变换的定义 1、拉普拉斯变换的定义 2、拉氏变换的存在条件 3、拉普拉斯反变换 4、举例 §14-2 拉普拉斯变换的基本性质 1、线性性质 2、微分性质 3、积分性质 4、延迟(平移)性质 5、拉氏变换的卷积定理 四、课堂小结 布置作业 * 第十四章 线性动态电路的复频域分析 §14-1 拉普拉斯变换的定义 重点: 1、拉普拉斯变换; 2、拉普拉斯反变换; 3、拉普拉斯变换的基本性质。 §14-2 拉普拉斯变换的基本性质 1、有效值、平均值和平均功率 3、作业讲解: P341 13-6 2、谐波分析法 (1)、有效值 (2)、平均值 (3)、平均功率 在测量非正弦周期电流和电压时,要选择合适的仪表,并注意不同类型仪表读数表示的含义。 (1) 分解为傅里叶级数,并确定有限项。 (2)分别求出激励的恒定分量及各次谐波分量单独作用时的响应。 (3)应用叠加定理,把步骤(2)计算出的结果进行叠加,求得所需响应。 注意:将表示不同频率正弦电流相量或电压相量直接相加是没有意义的。 解: 平方后(1)-(2)可得: (1) (2) 1、拉普拉斯变换的定义 2、拉氏变换的存在条件 3、拉普拉斯反变换 4、举例:例14-1 时域的微分方程 频域的代数方程 拉氏变换 一个定义在[0,∞]区间的函数f(t),它的拉普拉斯变换式F(s)定义为: 复频率:s=σ+jω 象函数:F(s) 原函数:f(t) 收敛因子: F(s)=L[f(t)] 对于一个函数f(t),如果存在正的有限值常数M和c,使得对于所有t满足条件: (1)、存在条件 (2)、运算法 如果F(s)已知,要求出与它对应的原函数f(t),由F(s)到f(t)的变换称为拉普拉斯反变换,它定义为: c为正的有限常数 f(t)=L-1[F(s)] 例 14-1 求以下函数的象函数: (1)、单位阶跃函数 (2)、单位冲激函数 (3)、指数函数 解:(1)、单位阶跃函数的象函数 (3)、指数函数的象函数 (2)、单位冲激函数的象函数 1、线性性质 2、微分性质 3、积分性质 4、延迟性质 6、拉氏变换表 5、拉氏变换的卷积定理 设f1 (t)和f2 (t)是两个任意的时间函数,它们的象函数分别为F1(s)和F2(s),A1和A2是两个任意实常数,则: (2): 函数f(t)的象函数与其导数 的象函数之间有如下关系: 若 则 频域导数性质 证明 例14-3 证: 设: (2): 函数f(t)的象函数与其积分 的象函数之间满足如下关系: 若 则 证明 证: 设: 函数f(t)的象函数与其延迟函数 f(t-t0)ε(t-t0)的象函数之间有如下关系: 其中,当tt0时,f(t-t0)=0。 若 则 频域平移性质 证明 例14-5 证: 令τ=t-t0,则上式为: 例14-5解: 两个时间函数f1(t)和f2(t),它们在t0时为零, f1(t)和f2(t)的卷积用下列积分式定义 : 设f1(t)和f2(t)的象函数分别为F1(s)和F2(s),有 证明 *
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