双侧拉普拉斯变换【双侧拉普拉斯变换】双侧拉普拉斯变换（bilateral Laplace transformation）是一种积分变换 ， 作用对象是任意实数t的实数函式或是複变函数 f(t) ， 作用结果是F(s) ， 其形式类似机率中的动差生成函式 ， 双边拉普拉斯变换和傅立叶变换、Mellin 变换及单边的拉普拉斯变换有紧密的关係 。
基本介绍中文名：双侧拉普拉斯变换
外文名：bilateral Laplace transformation
提出者：拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)
提出年份：1778年
套用：信号处理 ， 通信控制
涉及学科：信息科学
公式概念拉普拉斯变换是对于t>=0函式值不为零的连续时间函式x(t)通过关係式
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(式中st为自然对数底e的指数)变换为复变数s的函式X(s) 。它也是时间函式x(t)的“复频域”表示方式 。据此 ， 在“电路分析”中 ， 元件的伏安关係可以在复频域中进行表示 ， 即电阻元件：V=RI,电感元件：V=sLI,电容元件：I=sCV 。如果用电阻R与电容C串联 ， 并在电容两端引出电压作为输出 ， 那幺就可用“分压公式”得出该系统的传递函式为H(s)=(1/RC)/(s+(1/RC)) ， 于是回响的拉普拉斯变换Y（s）就等于激励的拉普拉斯变换X（s）与传递函式H（s）的乘积 ， 即Y(s)=X(s)H(s)如果定义：f(t)是一个关于t的函式 ， 使得当t<0时候 ， f(t)=0；s是一个复变数；F(s)是f(t)的拉普拉斯变换结果 。拉普拉斯逆变换 ， 是已知F(s)' 求解f(t)的过程 。
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拉普拉斯变换公式拉普拉斯逆变换的公式对于所有的t>0 ， c' 是收敛区间的横坐标值 ， 是一个实常数且大于所有F(s)' 的个别点的实部值 。为简化计算而建立的实变数函式和复变数函式间的一种函式变换 。对一个实变数函式作拉普拉斯变换 ， 并在複数域中作各种运算 ， 再将运算结果作拉普拉斯反变换来求得实数域中的相应结果 ， 往往比直接在实数域中求出同样的结果在计算上容易得多 。拉普拉斯变换的这种运算步骤对于求解线性微分方程尤为有效 ， 它可把微分方程化为容易求解的代数方程来处理 ， 从而使计算简化 。在经典控制理论中 ， 对控制系统的分析和综合 ， 都是建立在拉普拉斯变换的基础上的 。引入拉普拉斯变换的一个主要优点 ， 是可採用传递函式代替微分方程来描述系统的特性 。这就为採用直观和简便的图解方法来确定控制系统的整个特性（见信号流程图、动态结构图）、分析控制系统的运动过程（见奈奎斯特稳定判据、根轨迹法） ， 以及综合控制系统的校正装置（见控制系统校正方法）提供了可能性 。
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图2用 f(t)表示实变数t的一个函式 ， F(s)表示它的拉普拉斯变换 ， 它是复变数s=σ+j&owega；的一个函式 ， 其中σ和&owega; 均为实变数 ， j2=-1 。F(s)和f(t)间的关係由下面定义的积分所确定：如果对于实部σ >σc的所有s值上述积分均存在 ， 而对σ ≤σc时积分不存在 ， 便称 σc为f(t)的收敛係数 。对给定的实变数函式 f(t) ， 只有当σc为有限值时 ， 其拉普拉斯变换F(s)才存在 。习惯上 ， 常称F(s)为f(t)的象函式 ， 记为F(s)=L[f(t)]；称f(t)为F(s)的原函式 ， 记为f(t)=L-1[F(s)] 。函式变换对和运算变换性质利用定义积分 ， 很容易建立起原函式 f(t)和象函式 F(s)间的变换对 ， 以及f(t)在实数域内的运算与F(s)在複数域内的运算间的对应关係 。表1和表2分别列出了最常用的一些函式变换对和运算变换性质 。拉普拉斯变化的存在性：为使F(s)存在 ， 积分式必须收敛 。有如下定理：如因果函式f(t)满足：（1）在有限区间可积 ， （2）存在σ0使|f(t)|e-σt在t→∞时的极限为0 ， 则对于所有σ大于σ0 ， 拉普拉斯积分式绝对且一致收敛 。基本性质：线性性质、微分性质、积分性质、位移性质、延迟性质、初值定理与终值发展历史法国数学家、天文学家拉普拉斯(1749─1827年) ， 主要研究天体力学和物理学 。他认为数学只是一种解决问题的工具 ， 但在运用数学时创造和发展了许多新的数学方法 。1812年拉普拉斯在《机率的分析理论》中总结了当时整个机率论的研究 ， 论述了机率在选举、审判调查、气象等方面的套用 ， 并导入“拉普拉斯变换” 。拉普拉斯变换导致了后来海维塞德发现运算微积分在电工理论中的套用 。优点