techspirit.ru

Главное

Преобразование Лапласа. Понятие передаточной функции звеньев

Преобразованием Лапласа называется выражение:

где вещественной переменной, являющейся функцией X(t) соответствует ее изображение X(P), которое является переменной или функцией комплексного переменного P=a+ib,

X(t)-оригинал функции,X(P)-его изображение:

L{X(t)}=X(P);

Свойства оригинала:

1. кусочно-дифференцируема на [0;¥); X(t)=0 при t<0;

Свойства изображения:

1. Линейность L{f1(t)+f2(t)}=F1(P)+F2(P);

2. Дифференцирование оригинала L{X(n)(t)}=PnL{X(t)}=PnX(P);

Интегрирование оригинала:

1. Теорема запаздывания: Если аргумент оригинала имеет какой-то временной сдвиг, то:

L{X(t-t)}= {X(t)}= e-ptL X(P);

2. Теорема о свертке (умножение оригиналов):

1. Теорема разложения: Если изображение определяется отношением полинома A(P)/B(P)=X(P), то оригинал должен быть дробно-рациональным, т.е. степень числителя меньше степени знаменателя:

где Pk -корни уравнения B(P), nk-число кратных корней, l-число различных корней;

Обратное преобразование:

Дифференцированию и интегрированию оригинала соответствуют алгебраические операции над их изображениями, это свойство используют для решения обычных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, сначала уравнение преобразовывают по Лапласу, после чего получают алгебраическое уравнение относительно изображений.

Входные и выходные процессы в системах управления и регулирования, а также управления состояния могут быть представлены в форме дифференциальных уравнений. В общем виде дифференциальное уравнение относительно входного и выходного воздействия можно записать в виде:

После преобразования Лапласа:

Это преобразование возможно при нулевых начальных условиях.

W(P)-передаточная функция -это отношение выходной величины по Лапласу к изображению входной величины при нулевых начальных условиях:

Другие статьи по теме

Исследование биполярного транзистора в статическом режиме
Биполярным транзистором называют трёхслойную полупроводниковую структуру с чередующимися типом проводимости областей, созданную в едином кристалле и образующую два встречно включённых вз ...

Исследование рабочих характеристик гидроакустической станции
В настоящее время активно развивается использование подводных лодок для проведения туристических круизов. За 10 лет построено несколько сотен туристических подводных лодок (ТПЛ). Водоизм ...

Использование среды Cadence Virtuoso для проектирования интегральных микросхем
Принятая на сегодняшний день модель развития промышленности предполагает широкую роботизацию‚ создание гибких автоматизированных производств и отводит особое место микроэлектронике как с ...