常用函数的拉氏变换

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419

附录A 拉普拉斯变换及反变换

1.表A-1 拉氏变换的基本性质齐次性)

()]([s aF t af L =1

线性定理

叠加性

)

()()]()([2121s F s F t f t f L ±=±一般形式

=

-=][ '- -=-=----=-∑1

1

)1()

1(1

22

2)

()()

0()()(0)0()(])([)0()(])

([

k k k k n

k k n n n

n dt t f d t f f s s F s dt t f d L f sf s F s dt t f d L f s sF dt t df L

)(2

微分定理初始条件为0时

)

(])([s F s dt t f d L n n

n =一般形式

∑⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰⎰==+-===+=+

+=+=

n

k t n n k n n n

n t t t dt t f s

s s F dt t f L s

dt t f s dt t f s s F dt t f L s

dt t f s s F dt t f L 10

10

2

2022

]))(([1)(])()([]))(([])([)(]))(([])([)(])([个

共个

共 3

积分定理

初始条件为0时

n

n n s

s F dt t f L )

(]))(([=⎰⎰个

共 4延迟定理(或称域平移定理)t )

()](1)([s F e T t T t f L Ts -=--5

衰减定理(或称域平移定理)s )

(])([a s F e t f L at +=-6终值定理)

(lim )(lim 0

s sF t f s t →∞

→=7

初值定理

)

(lim )(lim 0

s sF t f s t ∞

→→=

420

8

卷积定理

)

()(])()([])()([210

210

21s F s F d t f t f L d f t f L t

t =-=-⎰⎰τττττ2.表A-2 常用函数的拉氏变换和z 变换表序

号 拉氏变换E(s)

时间函数e(t)

Z 变换E(z)

1

1

δ(t)1

2

Ts

e --11∑∞

=-=0)

()(n T nT t t δδ1

-z z 3s

1)

(1t 1

-z z 42

1s t

2

)1(-z Tz 53

1s 2

2t 3

2

)1(2)1(-+z z z T

61

1+n s !n t n )(!)1(lim 0aT

n n n a e z z a n -→-∂∂-7a

s +1at

e

-aT

e z z

--82

)(1a s +at

te -2

)(aT aT e z Tze ---9)

(a s s a +at

e

--1)

)(1()1(aT aT e z z z e -----10)

)((b s a s a b ++-bt

at e e ---bT aT e z z

e z z ----

-112

2ωω

+s t

ωsin 1

cos 2sin 2+-T z z T

z ωω122

2ω+s s t

ωcos 1

cos 2)cos (2

+--T z z T z z ωω132

2)(ωω

++a s t e at

ωsin -aT

aT aT e T ze z T

ze 22cos 2sin ---+-ωω14

2

2)(ω+++a s a s t

e

at

ωcos -aT

aT aT e T ze z T ze z 222cos 2cos ---+--ωω

421

15

a

T s ln )/1(1

-T

t a /a

z z -3. 用查表法进行拉氏反变换

用查表法进行拉氏反变换的关键在于将变换式进行部分分式展开,然后逐项查表进

行反变换。设是的有理真分式

)(s F s ()0

11

10

111)()()(a s a s a s a b s b s b s b s A s B s F n n n n m m m m ++++++++==---- m n >式中系数,都是实常数;是正整数。按代数定理可

n n a a a a ,,...,,110-m m b b b b ,,,110- n m ,将展开为部分分式。分以下两种情况讨论。)(s F ① 无重根

0)(=s A 这时,F(s)可展开为n 个简单的部分分式之和的形式。

(F-1)∑=-=-++-++-+-=n

i i

i n n i i s s c s s c s s c s s c s s c s F 122

11)( 式中,是特征方程A(s)=0的根。为待定常数,称为F(s)在处的留数,可n s s s ,,,21 i c i s 按下式计算:

(F-2)

)()(lim s F s s c i s s i i

-=→或

(F-

i

s

s i s A s B c ='=

)()

(3)

式中,为对的一阶导数。根据拉氏变换的性质,从式(F-1)可求得原函数

)(s A ')(s A s

= (F-4)

[]⎥⎦⎤⎢⎣⎡-==∑=--n i i i s s c L s F L t f 11

1)()(t

s n i i i

e c -=∑1

有重根

0)(=s A 设有r 重根,F(s)可写为

0)(=s A 1s ())

()()()

(11n r r s s s s s s s B s F ---=

+