拉氏变换法求解线性常微分方程(系统的零状态响应)
2017-03-29 22:36
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线性微分方程的概念可参考:维基百科http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BA%BF%E6%80%A7%E5%BE%AE%E5%88%86%E6%96%B9%E7%A8%8B
对于系统的零状态响应
求系统的单位脉冲响应函数与输入函数的卷积积分,求系统的单位脉冲响应函数可用系统函数拉氏逆变换求。
系统函数H(s)=B(s)/A(s),对应的单位脉冲响应为w(t)=L-1(H(s)),求逆变换的重要方法之一是部分分式法,即将上述多项式分解成为多个s的一次分式之和。可用留数函数residue完成:
1、[r,p,k]=residue(b,a),求出H(s)的极点数组p和留数数组r,因而H(s)可表示为:
H(s)=r(1)/(s-p(1))+r(2)/(s-p(2))+...
2、此时它的反变换可简单地求出为:
w(t)=r(1)*exp(p(1)*t)+r(1)*exp(p(1)*t)+...
matlab求拉氏变换用函数laplace(), 拉氏逆变换用函数ilaplace()。
matlab卷积的数值解用函数conv(),实例如下:
x1=linspace(-2,2,5);
h=sin(x1);
x2=linspace(-2,2,5);
y=randn(1,length(x2));
k0=x2(1)+x1(1); %计算序列f非零样值的起点位置
k3=length(y)+length(h)-2; %计算卷积和f的非零样值的宽度
k=k0:1:(k3+k0); %确定卷积和f非零样值的时间向量k
z1=conv2(h,y);%确定h和y的卷积为z1
g=deconv(z1,h);
也可以直接L-1(H(s)*F(s))求的微分方程的解。
对于系统的零状态响应
求系统的单位脉冲响应函数与输入函数的卷积积分,求系统的单位脉冲响应函数可用系统函数拉氏逆变换求。
系统函数H(s)=B(s)/A(s),对应的单位脉冲响应为w(t)=L-1(H(s)),求逆变换的重要方法之一是部分分式法,即将上述多项式分解成为多个s的一次分式之和。可用留数函数residue完成:
1、[r,p,k]=residue(b,a),求出H(s)的极点数组p和留数数组r,因而H(s)可表示为:
H(s)=r(1)/(s-p(1))+r(2)/(s-p(2))+...
2、此时它的反变换可简单地求出为:
w(t)=r(1)*exp(p(1)*t)+r(1)*exp(p(1)*t)+...
matlab求拉氏变换用函数laplace(), 拉氏逆变换用函数ilaplace()。
matlab卷积的数值解用函数conv(),实例如下:
x1=linspace(-2,2,5);
h=sin(x1);
x2=linspace(-2,2,5);
y=randn(1,length(x2));
k0=x2(1)+x1(1); %计算序列f非零样值的起点位置
k3=length(y)+length(h)-2; %计算卷积和f的非零样值的宽度
k=k0:1:(k3+k0); %确定卷积和f非零样值的时间向量k
z1=conv2(h,y);%确定h和y的卷积为z1
g=deconv(z1,h);
也可以直接L-1(H(s)*F(s))求的微分方程的解。
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