Chương 2: Biến đổi Laplace ngược
Trang 1Trường Đại học Bách khoa tp Hồ Chí Minh
Bộ môn Toán Ứng dụng
-Hàm phức và biến đổi Laplace
Chương 2: Biến đổi Laplace ngược
• Giảng viên Ts Đặng Văn Vinh (9/2007)
Trang 2Nội dung -
-0.1 – Biến đổi Laplace ngược.
0.2 – Tính chất của biến đổi Laplace ngược.
Trang 30.1 Định nghĩa biến đổi Laplace ngược
Trang 40.1 Định nghĩa biến đổi Laplace ngược
-Định nghĩa biến đổi Laplace ngược
Biến đổi Laplace ngược của hàm là một hàm liên tục trên và thỏa
Trang 50.1 Định nghĩa phép biến đổi Laplace ngược
Trang 60.1 Định nghĩa phép biến đổi Laplace ngược
Trang 70.1 Định nghĩa phép biến đổi Laplace ngược
Trang 80.1 Định nghĩa phép biến đổi Laplace ngược
Trang 90.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
-1 Tính tuyến tính
Giả sử các biến đổi Laplace ngược
tồn tại và liên tục trên và c là hằng số Khi
Trang 100.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Trang 110.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Trang 120.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
Trang 130.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
2 Tìm Laplace ngược của hàm còn lại
3 Dời hàm theo t vừa tìm được về phía phải a đơn vị, sau đó ngắt bỏ phía trái nếu a>0
Trang 140.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Trang 150.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
3 2
8( )
Trang 160.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
2 2
Trang 170.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
Trang 180.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
-Trong một số trường hợp để tìm Laplace ngược, ta làm như sau:
1 Tìm đạo hàm cấp n (tùy theo từng bài toán n =1 hoặc 2, …)
2 Tìm Laplace ngược của đạo hàm ở bước 1.
3 Chia kết quả cho (-1) n t n
Trang 190.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
1( ) ln
Trang 200.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
2
1( ) ln(1 )
Trang 210.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
2( ) ln( )
Trang 220.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
2 1( ) ln
s F
s s s
Trang 230.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
2 2
Trang 240.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
Trong một số trường hợp để tìm Laplace ngược, ta làm như sau:
2 Tìm Laplace ngược của tích phân ở bước 1.
3 Nhân kết quả cho t.
1 Tích phân hàm F(s) từ s đến
Trang 250.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
1( )
Trang 260.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
Trang 270.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
-Để tìm Laplace ngược của hàm F(s), ta làm như sau:
2 Tìm Laplace ngược của hàm ở bước 1.
3 Đạo hàm kết quả ở bước 2.
1 Bỏ thừa số s ở tử của F(s) ( tức là chia F(s) cho s)
Qui tắc
Trang 280.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Trang 290.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Bỏ thừa số e -2s và s ở tử của F(s), tìm Laplace ngược, ta được
sin22
t
Trang 300.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
Trang 310.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
-Để tìm Laplace ngược của hàm F(s), ta làm như sau:
2 Tìm Laplace ngược của hàm ở bước 1.
3 Tích phân kết quả ở bước 2 từ 0 đến t.
1 Bỏ thừa số s ở mẫu của F(s) ( tức là nhân F(s) với s)
Qui tắc
Trang 320.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
3
2( )
Trang 330.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
Trang 340.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
2 2
1( )
Trang 350.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
-10 Khai triển Heaviside
1
' 1
a) Trường hợp Q(x) có nghiệm thực đơn.
trong đó a k , k = 1, 2, …, n là các nghiệm thực đơn
Dùng để tìm khai triển Laplace ngược của phân số hữu tỷ ( )
( )
P x
Q x
Trang 360.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
2 11( )
P a A
P a A
Q a
Trang 370.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Ví dụ
Tìm biến đổi Laplace ngược của hàm
19 37( )
P a A
P a A
Trang 380.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
b) Trường hợp Q(x) có nghiệm thực bội.
Giả sử Q(s) có nghiệm thực a bội m Khi đó các số hạng của L 1
tương ứng với thừa số là (s a )m
trong đó
1 1
Trang 390.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
( ) 384 6;
P a
Trang 400.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -
Trang 410.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược
-c) Trường hợp Q(x) có cặp nghiệm phức liên hợp.
Giả sử Q(s) có cặp nghiệm phức liên hợp , tức là Q(s) có chứa thừa số (s + a) 2 + b 2
Trang 420.2 Tính chất của biến đổi Laplace ngược -