求G(s)=(2s^2+3s+5)/(s^3+2s^2+4s+6)的拉氏反变换
时间: 2023-11-17 19:05:48 浏览: 111
首先对分子和分母进行因式分解:
分子:$2s^2+3s+5$
分母:$s^3+2s^2+4s+6=(s+1)^3+2$
因此,我们需要求解以下拉普拉斯变换的反变换:
$$\frac{2s^2+3s+5}{(s+1)^3+2}$$
我们可以将分子拆分为两部分:
$$\frac{2s^2+3s+5}{(s+1)^3+2}=\frac{2}{(s+1)^3+2}s^2+\frac{3}{(s+1)^3+2}s+\frac{5}{(s+1)^3+2}$$
接下来,我们需要查找拉普拉斯变换表格,找到对应的反变换公式:
$$\mathcal{L}^{-1}\left\{\frac{2}{(s+1)^3+2}s^2\right\}=e^{-t}\left(\frac{1}{2}t^2-\frac{3}{2}t+2\right)$$
$$\mathcal{L}^{-1}\left\{\frac{3}{(s+1)^3+2}s\right\}=e^{-t}\left(\frac{1}{2}t-\frac{1}{2}\right)$$
$$\mathcal{L}^{-1}\left\{\frac{5}{(s+1)^3+2}\right\}=e^{-t}\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\sin\left(t+\frac{\pi}{4}\right)+\frac{5}{2\sqrt{2}}\right)$$
因此,原函数的拉氏反变换为:
$$\mathcal{L}^{-1}\left\{\frac{2s^2+3s+5}{(s+1)^3+2}\right\}=e^{-t}\left(\frac{1}{2}t^2-\frac{3}{2}t+2\right)+e^{-t}\left(\frac{1}{2}t-\frac{1}{2}\right)+e^{-t}\left(\frac{\sqrt{2}}{2}\sin\left(t+\frac{\pi}{4}\right)+\frac{5}{2\sqrt{2}}\right)$$
化简后可得:
$$\mathcal{L}^{-1}\left\{\frac{2s^2+3s+5}{(s+1)^3+2}\right\}=e^{-t}\left(\frac{1}{2}t^2-\frac{1}{2}t+\frac{5}{\sqrt{2}}\sin\left(t+\frac{\pi}{4}\right)+\frac{9}{2}\right)$$
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