制御工学入門 第2章 §2.3
伝達関数 F(s)=N(s)/D(s)(真分数)の逆変換は、部分分数分解して上表の対に帰着させる。
手順:部分分数による逆ラプラス変換
- 分母 D(s) を因数分解し、極(根)を求める。
- 各極ごとに部分分数を立てる:単純極 s−pA、重極 s−pA1+(s−p)2A2、複素共役極は (s+a)2+ω2As+B のまま残す。
- 係数を求める(単純極は留数 A=lims→p(s−p)F(s))。
- 各項を変換対で逆変換して和をとる。複素極は減衰正弦になる。
例題 2.1(演習2.1(逆ラプラス変換))
オリジナルF(s)=(s+1)(s+2)s+3 の逆変換 f(t) を求めよ。
解答
(s+1)(s+2)s+3=s+1A+s+2B。A=lims→−1(s+1)F=−1+2−1+3=2、B=lims→−2(s+2)F=−2+1−2+3=−1。よって
f(t)=2e−t−e−2t(t≥0).
極 s=−1,−2 がともに左半面(負)なので f(t)→0、すなわち安定な応答である(極の位置が挙動を決めるという第5章の伏線)。
AI(Claude)が書いた教材を、木下が勉強しながら公開しています。式と数値は検算していますが、誤りが残っているかもしれません。誤りのご指摘・削除のご依頼をいただければ直します。 連絡先:support@tecktom.com