Laplace Dönüşümü Hesaplayıcı

Laplace dönüşümü

Diferansiyel denklemlerde, devrelerde ve kontrol sistemlerinde en sık karşınıza çıkan fonksiyonlar için hızlı bir tablo sonucuna ihtiyaç duyduğunuzda bu Laplace dönüşümü hesaplayıcısını kullanın. Standart bir biçim seçin, katsayı ve parametreyi belirleyin; araç, F(s) dönüşümünü, ilgili formülü ve yakınsaklık koşulunu döndürür.

Laplace dönüşümü nasıl hesaplanır

  1. 1

    Fonksiyon ailesini seçin

    Standart dönüşüm tablosundan bir sabit, kuvvet, üstel, sinüs veya kosinüs girişi seçin.

  2. 2

    Parametreleri girin

    c katsayısını, t^n için n kuvvetini veya e^(at), sin(at) ve cos(at) için a parametresini ayarlayın.

  3. 3

    Tablo sonucunu okuyun

    Hesaplayıcı, seçilen giriş için f(t), F(s) değerlerini, kullanılan formülü ve temel yakınsaklık bölgesini gösterir.

Standart Laplace dönüşümü tablosu

Laplace dönüşümü, zaman uzayındaki f(t) fonksiyonunu karmaşık frekans değişkeni s cinsinden bir fonksiyon olarak yeniden yazar:

F(s) = L{f(t)} = ∫[0,∞) e^(-st) f(t) dt

Bu hesaplayıcı, öğrencilerin ve mühendislerin sürekli kullandığı tablo girişlerine odaklanır:

Zaman uzayı fonksiyonu Laplace dönüşümü
1 1 / s
e^(at) 1 / (s - a)
t^n n! / s^(n+1)
sin(at) a / (s^2 + a^2)
cos(at) s / (s^2 + a^2)

Katsayı alanı, seçilen tablo girişini çarpar. İsteğe bağlı b kayması fonksiyona bir sabit terim ekler, böylece dönüşüme b / s katkısında bulunur.

Çözümlü örnek: t^2 dönüşümü

f(t) = t^2 için kuvvet biçimini seçin, c = 1 ve n = 2 olarak ayarlayın.

Kuvvet kuralı şöyledir:

L{t^n} = n! / s^(n+1)

n = 2 yerine koyun:

L{t^2} = 2! / s^3 = 2 / s^3

Bu nedenle varsayılan örnek F(s) = 2 / s^3 sonucunu verir.

Sık yapılan hatalar

  • Yanlış parametreyi kullanmak. sin(at) ve cos(at) içinde a, trigonometrik fonksiyonun içindeki açısal frekanstır, dışarıdaki bir çarpan değildir.
  • Katsayıyı unutmak. 5t^2, 10 / s^3 biçimine dönüşür, çünkü 5 katsayısı 2! / s^3 ifadesini çarpar.
  • Aracı tam bir CAS gibi görmek. Bu hesaplayıcı seçili tablo kurallarını uygular. Çarpımlar, evrişimler veya parçalı tanımlı fonksiyonlar gibi keyfi ifadeleri sadeleştirmez.
  • Yakınsaklığı göz ardı etmek. Üstel dönüşümler s değişkeninin gerçek kısmına bağlıdır; e^(at) için temel koşul s > a biçimindedir.

Sık Sorulan Sorular

Hayır. Sabitler, kuvvetler, üstel ifadeler ve sinüs ile kosinüs terimleri için bir tablo ve formül hesaplayıcısıdır. Keyfi cebir, çarpımlar veya parçalı tanımlı fonksiyonlar için tam bir bilgisayar cebiri sistemi kullanın ya da Laplace dönüşümü özelliklerini elle uygulayın.

Sinüs biçimini seçin, katsayıyı 1 ve a değerini 3 olarak ayarlayın. Hesaplayıcı L{sin(at)} = a / (s^2 + a^2) kuralını uygular, dolayısıyla sonuç 3 / (s^2 + 9) olur.

Kayma, seçilen fonksiyona b değerini ekler. L{b} = b / s olduğundan, b sıfır olmadıkça sonuç fazladan bir b / s terimi içerir.

Hiçbir dosya yüklenmez. Araç, dönüşüm sonucunu sayfada göstermek için yalnızca formda girilen küçük sayısal ayarları kullanır.

İlgili Araçlar