Inverse Laplacetransformatie

Moderators: jkien, Xilvo

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 4.545

Inverse Laplacetransformatie

Inverse LaplaceTransformatie.jpg
Inverse LaplaceTransformatie.jpg (103.54 KiB) 513 keer bekeken
RLC schakeling.jpg
RLC schakeling.jpg (20.84 KiB) 509 keer bekeken

Berichten: 7.068

Re: Inverse Laplacetransformatie

Eerst H(jw) opstellen (van de spanningsdeler):
\(H(j \omega) = \frac{\frac{1}{j \omega C}}{R + j \omega L + \frac{1}{j \omega C}} = \frac{1}{j \omega R C + (j \omega)^2 L C + 1} = \frac{1}{(j \omega)^2 L C + j \omega R C + 1}\)
Fourier is simpelgezegd Laplace met:
\(s = 0 + j \omega\)
Dus Laplace van de schakeling is:
\(H(s) = \frac{1}{L C s^2 + R C s + 1}\)
Als je de waarden voor de componenten invult dan zie je dat dit de gegeven functie is.
\(H(s) = \frac{1}{L C} \frac{1}{s^2 + \frac{R}{L} s + \frac{1}{L C}} = \frac{1}{L C} \frac{1}{s^2 + 2 \frac{R}{2 L} s + \frac{R^2}{4 L^2} - \frac{R^2}{4 L^2}+ \frac{1}{L C}}\)
\(H(s) = \frac{1}{L C} \frac{1}{(s + \frac{R}{2 L})^2 + (\frac{4 L - R^2 C}{4 L^2 C})} = \frac{1}{(L C) \sqrt{\frac{4 L - R^2 C}{4 L^2 C}}} \frac{\sqrt{\frac{4 L - R^2 C}{4 L^2 C}}}{(s + \frac{R}{2 L})^2 + (\frac{4 L - R^2 C}{4 L^2 C})} = \frac{1}{\sqrt{\frac{4 L C - R^2 C^2}{4}}} \frac{\sqrt{\frac{4 L - R^2 C}{4 L^2 C}}}{(s - (-\frac{R}{2 L}))^2 + (\sqrt{\frac{4 L - R^2 C}{4 L^2 C}})^2}\)
Dit is in een Laplace-transform tabel te vinden:
\(\frac{b}{(s - a)^2 + b^2} \leftrightarrow e^{a t} \sin(b t)\)
\(h(t) = \frac{1}{\sqrt{\frac{4 L C - R^2 C^2}{4}}} e^{-\frac{R}{2 L} t} \sin(\sqrt{\frac{4 L - R^2 C}{4 L^2 C} t)\)
Hier moet je dan de convolutie mee doen met de stapfunctie.

Of dit nu eenvoudiger is dan de differentiaalvergelijking oplossen, weet ik niet...
Misschien is het ook wel mogelijk om de stapfunctie in het Laplace-domijn te doen (= vermenigvuldigen met 1/s), maar ik zie dan niet direct een makkelijke manier om bij y(t) te komen.

Standaard disclaimer: bij het gegoochel met dit soort formules zou ik niet uitsluiten dat ik ergens een foutje heb gemaakt. Je bent gewaarschuwd.

Gebruikersavatar
Berichten: 4.545

Re: Inverse Laplacetransformatie

LCR kring.jpg
LCR kring.jpg (63.74 KiB) 508 keer bekeken
y(t) bepalen vanuit de differentiaalvergelijking is mij inmiddels helemaal duidelijk.
maar de inverse laplacetransformatie lijkt niet echt eenvoudiger. Convolutie en zo is voor mij nog een stap ver.. 
Ik zie trouwens dat je overgaat naar de standaardvorm voor F(s) om bij y(t) te komen.
www.hhofstede.nl/modules/Laplaceinverse.htm
Breuksplitsen.jpg
Breuksplitsen.jpg (64.97 KiB) 508 keer bekeken

Reageer