拉普拉斯變換(Laplace Transform),又名拉氏變換,是工程數學中常用的一種積分變換。它可以將一個關於實數t的函式轉換為一個關於複數s的函式。具體來說,對於時間函式f(t),當t<0时,f(t)=0,其拉普拉斯变换定义为:
\int_{0}^{\infty} f(t) e^{-st} dt
這裡,s為複數,形式為\( s = \sigma + j\omega \),其中σ和ω分別為實部和虛部。
拉普拉斯變換在許多工程技術和科學研究領域中有著廣泛的套用,特別是在力學系統、電學系統、自動控制系統、可靠性系統以及隨機服務系統等系統科學中都起著重要作用。它對於解微分方程、積分方程、偏微分方程等問題非常有效,可以通過將問題從時域轉換到復頻域(s域)來簡化計算。此外,拉普拉斯變換也是傅立葉變換的一種泛化形式,能夠處理更多類型的函式,包括那些不滿足傅立葉變換條件的函式。