拉普拉斯變換的一些思考

博主學習感悟

在學習信號與系統的時候有傅立葉變換;
在學習自動控制理論的時候,又學習了拉普拉斯變換;
在學習電路原理的時候還有拉普拉斯變換;
總覺得它們兩個之間有着千絲萬縷的聯繫,在看過了大量的文獻以及博客後,加上自己動手用MATLAB演示,對它們的理解更加的深刻了。
傅立葉變換是什麼,爲什麼要進行傅立葉變換?想必剛開始學習的同學一定有很多的疑問,很多人對數學不感興趣的原因就是因爲一上來就被國內教材上的一大推公式給擊退了,沒有達到循序漸進理解某一個知識並且運用到實際中去,這也是國內大學教學的通病,一味的與考試掛鉤,只講公式用於做題,而公式中很多符號,每個符號在誕生之初就有它的物理意義,而不是僅僅爲了方便做題,現在我們就用圖片的方式來理解一下什麼是傅立葉變換,拉普拉斯變換以及它們之間的關係。

需要準備的知識:歐拉公式

傅立葉變換

拉普拉斯變換

當我們在學習電路原理的時候,老師肯定再三強調一定要掌握相量法,說這是解電路最便捷的方法,可是各位有沒有思考過,爲什麼相量法那麼便捷,它跟誰比較起來更加便捷呢?
學過電路原理的都應該清楚的記得,電容和電感是電路中的儲能元件,當電路中的電流或者電壓突然發生變化的時候,電容或者電感兩端的電流或者電壓卻沒有跟電阻一樣突然發生變化,而是隨着時間的變化趨於穩定,我們稱這樣的元件爲動態元件,與之相連的電路爲動態電路,含有一個電容或者電感的稱爲一階電路,含有兩個電容或者電感的(或者一個電容一個電感)稱爲二階電路,我們在課本里學的最多隻考慮到二階,我們現在的分析也是基於如此。

拉普拉斯變換與傅立葉變換的關係

拉普拉斯變換是對傅立葉變換的推廣,是傅立葉變換的延伸,所以傅立葉變換也是輕量版的拉普拉斯變換
傅里葉變換也罷,拉普拉斯變換也罷,都是把一個信號分解成若干(實際上可以是無數)信號之和,或者說若干信號疊加的手段。

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