Signals-and-systems-region-of-convergence
提供:Dev Guides
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 $
- 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 $
- 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 $
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 } |