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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:制御工学における微分要素のインパルス応答について)

制御工学における微分要素のインパルス応答について

foobarの回答

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  • foobar
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回答No.6

(1) (手順は微分定理の導出と同じなんですが)L[δ'(t)]を直接計算してもよいかと。部分積分を使うと、 ∫δ'exp(-st)dt =δexp(-st)+∫sδexp(-st)dt  でラプラス変換の積分区間を-εから∞にとり、その後ε→0の極限をとる。 上式右辺第一項は、t=-ε、∞どちらのときも0、第二項はδ関数の性質より、sなので L[δ'(t)]=s になります。(ε→0の極限をとっても同じ) で、両辺逆ラプラス変換すると、 δ'=L^(-1)[s] (2) g'=1/Δt*(u(t)-u(t-Δt))は g'=0 (t<0)  =1/Δt (0<t<Δt)  =0 (t>Δt) をステップ関数(あるいはユニット関数)u(t) u(t)=0 (t<0)  =1(t>=1) を使ってあらわしただけです。 (u(t)-u(t-Δt) は幅Δt、高さ1の矩形波になります。) これを微分すると、u'(t)が出てきて、これはδ関数になるので、 結果 g''=(1/Δt)(δ(t)-δ(t-Δt)) になって、これのΔt->0 の極限がδ'(t)になります。

mathstudy
質問者

お礼

ご回答頂きありがとうございます。 懇切丁寧なご説明ありがとうございます。 確認したいことが本ご回答に対して2点有ります。 以下の各項についてご回答いただければ幸いです。 (1)∫δ'exp(-st)dt =δexp(-st)+∫sδexp(-st)dt  の右辺第2項の展開についてですが、以下のように理解しました。  ∫sδexp(-st)dt=s∫δexp(-st)dtここでデルタ関数の性質より  ∫f(t)δ(t)dt=f(0)であるからf(t)=exp(-st)とすると  ∫δexp(-st)dt=exp(-s×0)=1であるから  ∫sδexp(-st)dt=s  まずこの展開はあっているでしょうか。 (2)ご回答頂いた(2)について導出過程をご教示頂きありがとうございます。  δ'(t)はg''=(1/Δt)(δ(t)-δ(t-Δt))のΔt->0の極限だということは  理解できましたが、この式から、δ'(t)をグラフに描くとどのような  形状になるのでしょうか。小生エクセルで描こうとしていますが、  上式のままだと描くことが出来ません。

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