自动控制网—学习自动控制技术电气自动化技术从这里开始!
当前位置: 自动控制网 > 线性系统 >

线性定常微分方程的求解

时间:2015-02-07 10:14来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
预备知识:拉氏变换及其有关定理 1.拉氏变换(Laplace变换)定义 其中, 为复变量, 为实变量, 为虚变量 2.常用函数(常见信号)的拉氏变换 (1)单位脉冲函数 (2)单位阶跃函数1(t) (3)单位斜坡函数t (4)指数函数 (5)正弦函数/余弦函数 3.拉氏变换的性质: (1)
   预备知识:拉氏变换及其有关定理

    1.拉氏变换(Laplace变换)定义 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

     自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    其中,为复变量,为实变量,为虚变量 本文来自www.eadianqi.com

    2.常用函数(常见信号)的拉氏变换

本文来自www.eadianqi.com

    (1)单位脉冲函数

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (2)单位阶跃函数1(t) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (3)单位斜坡函数t

本文来自www.eadianqi.com

    (4)指数函数

本文来自www.eadianqi.com

    (5)正弦函数/余弦函数

本文来自www.eadianqi.com

    3.拉氏变换的性质:

本文来自www.eadianqi.com

    (1)线性定理: 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (2)衰减定理 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (3)延迟定理 本文来自www.eadianqi.com

    (4)时间尺度定理

本文来自www.eadianqi.com

    (5)积分定理 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (6)微分定理 本文来自www.eadianqi.com

    又: 本文来自www.eadianqi.com

     自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    特别地:

本文来自www.eadianqi.com

    

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (7)初值定理

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (8)终值定理

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

     本文来自www.eadianqi.com

    下面,介绍用拉氏变换法求解微分方程的方法。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    [例1]已知:微分方程如下,求:y(t) 本文来自www.eadianqi.com

    

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    解:记 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    对微分方程两边同时作拉氏变换,利用微分定理,并注意到初始条件,有:

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

     自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    [例2]已知:微分方程为:

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    

本文来自www.eadianqi.com

    求: y(t) 本文来自www.eadianqi.com

    解:记

本文来自www.eadianqi.com

    对微分方程两边同时作拉氏变换,利用微分定理,并注意到初始条件,有:

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

     自动控制网www.eadianqi.com版权所有

     本文来自www.eadianqi.com

    总结:

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    用拉氏变换法求解线性定常微分方程的步骤: 本文来自www.eadianqi.com

    (1)微分方程两边同时作拉氏变换;

本文来自www.eadianqi.com

    (2)根据已知初始条件,求出Y(s)表达式;

自动控制网www.eadianqi.com版权所有

    (3)将Y(s)化为部分分式和的形式; 本文来自www.eadianqi.com

    (4)进行拉氏反变换,求出y(t)的时域表达式。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有

本文已影响