Région de convergence (ROC)

La variation de plage de σ pour laquelle converge la transformée de Laplace est appelée région de convergence.

Propriétés du ROC de Laplace Transform

  • ROC contient des lignes de bande parallèles à l'axe jω dans le plan s.

  • Si x (t) est absolument intégral et qu'il est de durée finie, alors ROC est un plan s entier.

  • Si x (t) est une suite du côté droit, alors ROC: Re {s}> σ o .

  • Si x (t) est une suite du côté gauche, alors ROC: Re {s} <σ o .

  • Si x (t) est une séquence à deux côtés, alors ROC est la combinaison de deux régions.

Le ROC peut être expliqué en utilisant les exemples ci-dessous:

Example 1: Find the Laplace transform and ROC of $x(t) = e-^{at}u(t)$

$ LT [x (t)] = LT [e - ^ {at} u (t)] = {1 \ sur S + a} $

$ Re {} \ gt -a $

$ ROC: Re {s} \ gt> -a $

Example 2: Find the Laplace transform and ROC of $x(t) = e^{at}u(-t)$

$ LT [x (t)] = LT [e ^ {at} u (t)] = {1 \ over Sa} $

$ Re {s} <a $

$ ROC: Re {s} <a $

Example 3: Find the Laplace transform and ROC of $x(t) = e^{-at}u(t)+e^{at}u(-t)$

$ LT [x (t)] = LT [e ^ {- at} u (t) + e ^ {at} u (-t)] = {1 \ over S + a} + {1 \ over Sa} $

Pour $ {1 \ over S + a} Re \ {s \} \ gt -a $

Pour $ {1 \ over Sa} Re \ {s \} \ lt a $

En se référant au diagramme ci-dessus, la région de combinaison se situe entre –a et a. Par conséquent,

$ ROC: -a <Re {s} <a $

Causalité et stabilité

  • Pour qu'un système soit causal, tous les pôles de sa fonction de transfert doivent être la moitié droite du plan s.

  • Un système est dit stable lorsque tous les pôles de sa fonction de transfert se trouvent sur la moitié gauche du plan s.

  • Un système est dit instable lorsqu'au moins un pôle de sa fonction de transfert est décalé vers la moitié droite du plan s.

  • Un système est dit marginalement stable lorsqu'au moins un pôle de sa fonction de transfert se trouve sur l'axe jω du plan s.

ROC des fonctions de base

f (t) F (s) ROC
$ u (t) $ $$ {1 \ over s} $$ ROC: Re {s}> 0
$ t \, u (t) $ $$ {1 \ over s ^ 2} $$ ROC: Re {s}> 0
$ t ^ n \, u (t) $ $$ {n! \ over s ^ {n + 1}} $$ ROC: Re {s}> 0
$ e ^ {at} \, u (t) $ $$ {1 \ over sa} $$ ROC: Re {s}> a
$ e ^ {- à} \, u (t) $ $$ {1 \ sur s + a} $$ ROC: Re {s}> -a
$ e ^ {at} \, u (t) $ $$ - {1 \ over sa} $$ ROC: Re {s} <a
$ e ^ {- à} \, u (-t) $ $$ - {1 \ over s + a} $$ ROC: Re {s} <-a
$ t \, e ^ {at} \, u (t) $ $$ {1 \ over (sa) ^ 2} $$ ROC: Re {s}> a
$ t ^ {n} e ^ {at} \, u (t) $ $$ {n! \ over (sa) ^ {n + 1}} $$ ROC: Re {s}> a
$ t \, e ^ {- à} \, u (t) $ $$ {1 \ over (s + a) ^ 2} $$ ROC: Re {s}> -a
$ t ^ n \, e ^ {- à} \, u (t) $ $$ {n! \ over (s + a) ^ {n + 1}} $$ ROC: Re {s}> -a
$ t \, e ^ {at} \, u (-t) $ $$ - {1 \ over (sa) ^ 2} $$ ROC: Re {s} <a
$ t ^ n \, e ^ {at} \, u (-t) $ $$ - {n! \ over (sa) ^ {n + 1}} $$ ROC: Re {s} <a
$ t \, e ^ {- à} \, u (-t) $ $$ - {1 \ over (s + a) ^ 2} $$ ROC: Re {s} <-a
$ t ^ n \, e ^ {- à} \, u (-t) $ $$ - {n! \ over (s + a) ^ {n + 1}} $$ ROC: Re {s} <-a
$ e ^ {- à} \ cos \, bt $ $$ {s + a \ over (s + a) ^ 2 + b ^ 2} $$
$ e ^ {- à} \ sin \, bt $ $$ {b \ over (s + a) ^ 2 + b ^ 2} $$