本节将介绍 拉普拉斯的逆变换 (Inverse Laplace Transform),它是反向使用拉普拉斯变换,将 F ( s ) 变回时域函数 f ( t ) ,即
请看下面的例子。
例2.2.6
已知
,求
f
(
t
)
。
解:
此时可以用分式分解法求解 A 和 B 。根据式(2.2.17)可得
令 s =-1,可得
令 s =-4,可得
所以
根据例2.2.1,
,可得
在式(2.2.21)中,如果令
F
(
s
)
的分母部分等于0,即
,可以得到
s
的两个解:
。再去对比式(2.2.22)可以发现,
s
1
与
s
2
出现在了时间函数
f
(
t
)
的指数部分。因为它们两个都是负值,所以决定了
f
(
t
)
随着时间
t
的增加而不断地减小,最终变为0。而一旦
s
1
或者
s
2
里面有一个为正值,
f
(
t
)
则会随着时间的增加而趋于无穷大。
例2.2.7
已知
,求
f
(
t
)
。
解:
利用分式分解法可得
可以得到
在例2.2.7中, F ( s ) 分母部分为零时,得到: s 1 =-1-2j和 s 2 =-1+2j出现在了 f ( t ) 的指数部分。因为它们是复数,根据欧拉公式,复数将引入正弦(余弦)函数,带来了振动。这说明,当一个函数 f ( t ) 经过拉普拉斯变换之后,如果 F ( s ) 分母部分的根存在虚部,那么 f ( t ) 就会存在振动。例2.2.6和例2.2.7说明,通过分析 F ( s ) 的根可以了解原函数 f ( t ) 的时间表现。