运用MATLAB对G(s)=((2*s^2 + 3*s + 5)/(s^3 + 2*s^2 + 4*s + 6))进行拉氏反变换
时间: 2023-12-06 08:44:02 浏览: 82
首先,将G(s)进行部分分式分解:
G(s) = ((2*s^2 + 3*s + 5)/(s^3 + 2*s^2 + 4*s + 6))
= A/(s + 1) + (Bs + C)/(s^2 + 2s + 3)
其中,A、B、C为待求系数。
通过通分得到:
G(s) = (A*(s^2 + 2s + 3) + (Bs + C)*(s + 1))/(s^3 + 2*s^2 + 4*s + 6)
令 s = -1,得到:
2A = 2
解得 A = 1。
令 s = 0 和 s = -2,得到:
3B + C = 5
-2B + C = 3
解得 B = -1,C = 2。
因此,G(s)可以表示为:
G(s) = 1/(s + 1) - (s - 2)/(s^2 + 2s + 3)
接下来,需要对第二项进行拉氏反变换。
设 H(s) = (s - 2)/(s^2 + 2s + 3),则有:
H(s) = (s + 1 - 3)/(s^2 + 2s + 3)
= (s + 1)/(s^2 + 2s + 3) - 3/(s^2 + 2s + 3)
对于第一项,通过查表或公式可以得到其拉氏反变换为:
L^-1{(s + 1)/(s^2 + 2s + 3)} = e^(-t)*sin(t)
对于第二项,进行配方法,令:
s^2 + 2s + 3 = (s + 1)^2 + 2
则有:
H(s) = (s - 2)/((s + 1)^2 + 2)
= (s + 1 - 3)/((s + 1)^2 + 2)
= (s + 1)/((s + 1)^2 + 2) - 3/((s + 1)^2 + 2)
通过查表或公式可以得到:
L^-1{(s + 1)/((s + 1)^2 + 2)} = e^(-t)*cos(sqrt(2)*t)/sqrt(2)
L^-1{(3/((s + 1)^2 + 2))} = 3*e^(-t)*sin(sqrt(2)*t)/sqrt(2)
因此,G(s)的拉氏反变换为:
L^-1{G(s)} = L^-1{1/(s + 1)} - L^-1{(s - 2)/(s^2 + 2s + 3)}
= e^(-t)*sin(t) - (e^(-t)*cos(sqrt(2)*t)/sqrt(2) - 3*e^(-t)*sin(sqrt(2)*t)/sqrt(2))
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