拉普拉斯变换的一些思考

博主学习感悟

在学习信号与系统的时候有傅立叶变换;
在学习自动控制理论的时候,又学习了拉普拉斯变换;
在学习电路原理的时候还有拉普拉斯变换;
总觉得它们两个之间有着千丝万缕的联系,在看过了大量的文献以及博客后,加上自己动手用MATLAB演示,对它们的理解更加的深刻了。
傅立叶变换是什么,为什么要进行傅立叶变换?想必刚开始学习的同学一定有很多的疑问,很多人对数学不感兴趣的原因就是因为一上来就被国内教材上的一大推公式给击退了,没有达到循序渐进理解某一个知识并且运用到实际中去,这也是国内大学教学的通病,一味的与考试挂钩,只讲公式用于做题,而公式中很多符号,每个符号在诞生之初就有它的物理意义,而不是仅仅为了方便做题,现在我们就用图片的方式来理解一下什么是傅立叶变换,拉普拉斯变换以及它们之间的关系。

需要准备的知识:欧拉公式

傅立叶变换

拉普拉斯变换

当我们在学习电路原理的时候,老师肯定再三强调一定要掌握相量法,说这是解电路最便捷的方法,可是各位有没有思考过,为什么相量法那么便捷,它跟谁比较起来更加便捷呢?
学过电路原理的都应该清楚的记得,电容和电感是电路中的储能元件,当电路中的电流或者电压突然发生变化的时候,电容或者电感两端的电流或者电压却没有跟电阻一样突然发生变化,而是随着时间的变化趋于稳定,我们称这样的元件为动态元件,与之相连的电路为动态电路,含有一个电容或者电感的称为一阶电路,含有两个电容或者电感的(或者一个电容一个电感)称为二阶电路,我们在课本里学的最多只考虑到二阶,我们现在的分析也是基于如此。

拉普拉斯变换与傅立叶变换的关系

拉普拉斯变换是对傅立叶变换的推广,是傅立叶变换的延伸,所以傅立叶变换也是轻量版的拉普拉斯变换
傅里叶变换也罢,拉普拉斯变换也罢,都是把一个信号分解成若干(实际上可以是无数)信号之和,或者说若干信号叠加的手段。

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