拉氏变换(Laplace transform)是应用数学中常用的一种积分变换,其符号为 L[f(t)] 。拉氏变换是一个线性变换,可将一个有实数变数的函数转换为一个变数为复数 s 的函数:
∫_0^∞F(s)= f(t)e^{-st}dt
拉氏变换在大部份的应用中都是对射的,最常见的 f(t) 和 F(s) 组合常印制成表,方便查阅。拉氏变换和傅立叶变换有关,不过傅立叶变换将一个函数或是信号表示为许多弦波的叠加,属于「频域变换」而拉氏变换则是将一个函数表示为许多矩的叠加,属于「时域变换」。拉氏变换的好处就是能够将复杂的积分与微分的问题,变换成比较容易计算的代数方法,为什么要进行变换因为很多时候频域变换比时域变换直观得多。因此,拉氏变换较多被用于解决:
(1).常数系数的线性微分或积分方程式
(2).分析线性非时变系统的输入输出信号。
实务上,拉氏变换在物理及工程上常用来分析线性非时变系统,可用来分析电子电路、谐振子、光学仪器及机械设备,在这些分析中,拉氏变换可以作时域和频域之间的转换,在时域中输入和输出都是时间的函数,在频域中输入和输出则是复变角频率的函数。
导数的拉氏变换
一阶导数拉氏变换:L[y'(t)]=sL[y(t)]-y(0) 二阶导数拉氏变换:L[y''(t)]=s^2L[y(t)]-sy(0)-y'(0) 以此类推