Signals-and-systems-region-of-convergence

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収束地域(ROC)

ラプラス変換が収束するσの範囲変動は、収束領域と呼ばれます。

ラプラス変換のROCのプロパティ

  • ROCには、s平面のjω軸に平行なストリップラインが含まれています。 + ストリップライン
  • x(t)が完全に整数であり、有限の期間である場合、ROCはs平面全体です。
  • x(t)が右側のシーケンスの場合、ROC:Re \ {s}>σ〜o〜。
  • x(t)が左側のシーケンスの場合、ROC:Re \ {s} <σ〜o〜。
  • x(t)が両面シーケンスの場合、ROCは2つの領域の組み合わせです。

ROCは、次の例を使用して説明できます。

  • 例1:$ x(t)= e-^ \ {at} u(t)$ *のラプラス変換とROCを見つける

$ L.T [x(t)] = L.T [e-^ \ {at} u(t)] = \ {1 \ over S + a} $

$ Re \ {} \ gt -a $

$ ROC:Re \ {s} \ gt> -a $

ストリップライン

  • 例2:ラプラス変換と$ x(t)= e ^ \ {at} u(-t)$ *のROCを見つける

$ L.T [x(t)] = L.T [e ^ \ {at} u(t)] = \ {1 \ over S-a} $

$ Re \ {s} <a $

$ ROC:Re \ {s} <a $

ストリップライン

  • 例3:$ x(t)= e ^ \ {-at} u(t)+ e ^ \ {at} u(-t)$ *のラプラス変換とROCを見つける

$ LT [x(t)] = LT [e ^ \ {-at} u(t)+ e ^ \ {at} u(-t)] = \ {1 \ over S + a} + \ {1 \ Sa} $以上

$ \ {1 \ over S + a} Re \\ {s \} \ gt -a $

$ \ {1 \ over S-a} Re \\ {s \} \ lt a $

ストリップライン

上の図を参照すると、結合領域は-aからaにあります。 したがって、

$ ROC:-a <Re \ {s} <a $

因果関係と安定性

  • システムが原因となるためには、伝達関数のすべての極がs平面の右半分でなければなりません。 + カジュアルシステム
  • 伝達関数のすべての極がs平面の左半分にある場合、システムは安定していると言われます。 + 安定システム
  • 伝達関数の少なくとも1つの極がs平面の右半分にシフトすると、システムは不安定であると言われます。 + 不安定なシステム
  • 伝達関数の少なくとも1つの極がs平面のjω軸上にある場合、システムはわずかに安定していると言われます。 + 限界安定システム

基本機能のROC

f(t) F(s) ROC
$u(t)$ \{1\over s} ROC: Re{s} > 0
$ t\, u(t) $ \{1\over s^2} ROC:Re{s} > 0
$ t^n\, u(t) $ \{n! \over s^\{n+1}} ROC:Re{s} > 0
$ e^{at}\, u(t) $ \{1\over s-a} ROC:Re{s} > a
$ e^\{-at}\, u(t) $ \{1\over s+a} ROC:Re{s} > -a
$ e^{at}\, u(t) $ - \{1\over s-a} ROC:Re{s} < a
$ e^\{-at}\, u(-t) $ - \{1\over s+a} ROC:Re{s} < -a
$ t\, e^{at}\, u(t) $ \{1 \over (s-a)^2} ROC:Re{s} > a
$ t^{n} e^{at}\, u(t) $ \{n! \over (s-a)^\{n+1}} ROC:Re{s} > a
$ t\, e^\{-at}\, u(t) $ \{1 \over (s+a)^2} ROC:Re{s} > -a
$ t^n\, e^\{-at}\, u(t) $ \{n! \over (s+a)^\{n+1}} ROC:Re{s} > -a
$ t\, e^{at}\, u(-t) $ - \{1 \over (s-a)^2} ROC:Re{s} < a
$ t^n\, e^{at}\, u(-t) $ - \{n! \over (s-a)^\{n+1}} ROC:Re{s} < a
$ t\, e^\{-at}\,u(-t) $ - \{1 \over (s+a)^2} ROC:Re{s} < -a
$ t^n\, e^\{-at}\, u(-t) $ - \{n! \over (s+a)^\{n+1}} ROC:Re{s} < -a
$ e^\{-at} \cos \, bt $ \{s+a \over (s+a)^2 + b^2 }
$ e^\{-at} \sin\, bt $ \{b \over (s+a)^2 + b^2 }