谈下我的看法,

在《大话自动化》这本书中,关于控制的描述或者说发展,有点意思,

控制领域有三拨人在倒腾,一拨是以机电类动力学系统为特色的电工出身,一拨是以连续过程为特色的化工出身,一拨是以微分方程稳定性为特色的应用数学出身。

图片源于书籍截图

了解这个大背景之后,在书中,对拉普拉斯变换的部分内容进行了描述,感觉有点意思,

拉普拉斯变换,把常微分方程百年城s的多项式。用拉普拉斯变换,可以从看似无从入手的常微分方程里,提出与稳定性相关的特征信息来,对描述动态过程的微分方程施加拉普拉斯变换后,微分方程就变成了传递函数。

图片源于书籍截图

那么如何去理解拉普拉斯变换呢?

其实,我们知道拉氏变换是将时域信号映射到S域,

图片源于书籍截图

拉普拉斯变换的意义是什么?

S平面的表达式就是,s = sigma jw ,其中sigma表示的实部,而jw表示的是虚部。

图片源于书籍截图

根据公式可以知道,当存在实部的时候,就会有衰减项,从而能够让系统逐渐趋向稳定。

而当sigma = 0 时,此时完全就是傅里叶级数变换了。

图片源于书籍截图

Laplace transform analyses the signals both in terms of exponentials and sinusoids, just as the Fourier transform analyses signals in terms of sinusoids.

因此,拉普拉斯变换的物理意义在于将一个信号从时间域转换到S,从而提供了一种更广义的信号分析视角,不仅关注纯粹的振荡,还关注信号的瞬态行为和稳定性

而同时,基于拉氏变换,拉普拉斯变换将时域中复杂的微积分方程和卷积运算转换成了 S 域中易于处理的代数方程和乘法。基于此规则,便能够更好地计算系统的传递函数。再通过传递函数,能够更好地分析系统特性和观察系统的性能指标。

总结来说,拉普拉斯变换的意义是提供一个数学工具将难解的时域微积分问题转化为易解的复频域代数问题,并允许通过分析复频率分量(包括衰减/增长项)来全面了解信号和系统的动态行为和稳定性。

图片源于书籍截图

以上就是个人的一些简单观点,仅供参考!