有没有一种简单的方法来解释使用拉普拉斯变换而不是傅里叶变换背后的动机?
不是任何周期函数都可以用正弦和余弦表示吗?- 为什么要引入指数概念?
- 为什么不使用傅里叶变换的微分方程?一个例子会有所帮助。
*不久前在 math.stackexchange 上问过同样的问题,但没有给出答案。
有没有一种简单的方法来解释使用拉普拉斯变换而不是傅里叶变换背后的动机?
不是任何周期函数都可以用正弦和余弦表示吗?- 为什么要引入指数概念?
*不久前在 math.stackexchange 上问过同样的问题,但没有给出答案。
拉普拉斯变换更能代表具有起点的真实系统,这就是积分从 0 开始的原因,也是为什么单位阶跃函数通常与拉普拉斯变换一起讨论的原因。使用拉普拉斯变换,我们可以检查系统的瞬态和稳态行为。
使用而不是可以让我们检查物理系统的不同方面。变量是复数,如果将实部设置为 0,它将简化为截断的傅立叶变换。的实部与系统中的阻尼量有关。此外,通过拉普拉斯变换,可以考虑系统的稳定性。
简而言之,拉普拉斯用于考虑物理系统(由微分方程表示)的阻尼、稳定性、瞬态和稳态行为。
“真实”世界中许多系统的行为更接近于衰减指数的行为,而不是延伸到过去的无限周期正弦曲线的行为。因此,使用拉普拉斯变换更接近于将工程解决方案应用于这些系统的模型,同时使用更少的黑板。
此外,拉普拉斯变换和傅里叶变换之间的积分极限和收敛区域也不同。
拉普拉斯变换常用于将微分方程转换为易于求解的代数方程。傅立叶变换在解构连续信号时通常更有用。
拉普拉斯更擅长理解系统的稳定性。您无法真正找到指数增长函数的傅立叶变换。