機(jī)械測試習(xí)題講解,測試技術(shù)ppt課件

1、1對某靜態(tài)增益為對某靜態(tài)增益為3.01.353.01.35，同時(shí)測得其振蕩周期為，同時(shí)測得其振蕩周期為6.28s6.28s。試求該測試系統(tǒng)的。試求該測試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和系統(tǒng)在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)。傳遞函數(shù)和系統(tǒng)在無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)。211()1ln Mdd解：由阻尼比與最大 超調(diào)量的關(guān)系（1-41）11.350.095M2dpdTt2216.28ddT分析階躍響應(yīng)曲線可知，曲線的極值發(fā)生在t =tp=0,處，最大超調(diào)量就出現(xiàn)在222111 0.095dn把，代入（1-42）1.0051n系統(tǒng)靜態(tài)增益S=3.0,則：根據(jù)公式（1-26）得出2222( )( )2( )3( )nnn

2、d y tdy ty tx td tdt222233( )22 0.0951nnnH sssss 進(jìn)行拉普拉斯變換3則系統(tǒng)的無阻尼固有頻率處的頻率響應(yīng)為：1 sin3yt 321sin( 3)1ntdeyt 21arctan028頁頁4已知信號(hào)已知信號(hào) 試計(jì)算并繪圖試計(jì)算并繪圖 表示：表示： 傅里葉級(jí)數(shù)實(shí)數(shù)形式的幅值譜，相位譜；傅里葉級(jí)數(shù)實(shí)數(shù)形式的幅值譜，相位譜； 傅里葉級(jí)數(shù)復(fù)數(shù)形式的幅值譜，相位譜；傅里葉級(jí)數(shù)復(fù)數(shù)形式的幅值譜，相位譜； 幅值譜密度。幅值譜密度。0( )4cos(2)4x tf t解：解： 傅里葉級(jí)數(shù)的三角展開式為：傅里葉級(jí)數(shù)的三角展開式為：0001( )(cossin)2nn

3、nax tantbnt2022( )TTax t dtT5000( )4cos 2 f t2cos2 f t2sin2 f t4x t（）=222202( )sinTnTbx tntdtT2202( )cosTnTax tntdtT0a02 2na 2 2nb 224nnnAab4ntan1nnnab6幅值譜相位譜n040nA0407 傅里葉級(jí)數(shù)的復(fù)數(shù)展開式為：傅里葉級(jí)數(shù)的復(fù)數(shù)展開式為：1()222nnnCajbj222nnRnICCCarctan4nInnnRCCC (2-38)8幅值譜相位譜nC020n0409 幅值譜密度幅值譜密度1cos()2j tj ttee根據(jù)歐拉公式00(2)(2

4、)4401cos(2)42jf tjf tf tee( )x f2( )( )jftx fx t edt10000000(2)(2)2442 ()2 ()4402 ()2 ()4400142222002 ()2 ()jf tjf tjftjjjff tjff tjfftjff tjjeeedteeeedteeeejffjff4400jjejejffff ( )( )A fx f11求指數(shù)衰減震蕩信號(hào)求指數(shù)衰減震蕩信號(hào) 的頻譜。的頻譜。0( )sinatx tet解：由公式（2.48)得：0001sin()2jtjttj ee則：00()()01( )sin()2ajtja tatx tetj

5、ee則：由公式（2.71)計(jì)算頻譜得2( )( )jftX fx t edt（1）歐拉公式12因?yàn)槭侵笖?shù)衰減震蕩信號(hào)則a0,t0,將(1)式代入上式得：00(2)(2)201( )( )()2ajjf tjajf tjftX fx t edtj eedt 00(2)(2)0002(2)(2)ajjf tjajf tjeeajjfjajf 00(2)(2)limlimajjf ttf tjatteee因?yàn)?130(2)lim0jajf tte 同理0,t 當(dāng)時(shí)0(2)1ajjf te0(2)1jajf te 則代入0011( )2 (2)(2)jX fajjfjajf14證明傅立葉變換的頻移特性

6、。將2()( )jftfx t edt證明：由傅立葉變換公式：02( )jftx t e代入上式，得022( )jftjf tx t eedt (2-56) 52頁150)2( )jfftx t edt=()oXff16已知信號(hào)已知信號(hào)x(t),x(t),試求信號(hào)試求信號(hào) x(0.5t),x(2t)x(0.5t),x(2t)的傅立葉變換：的傅立葉變換：11( )1( )0 x ttTx ttT由公式 將x(t)作傅立葉變換2( )( )jftX fx t edt解：17由傅立葉變換的時(shí)間比例性時(shí)間比例性公式（2.81)得：1fF x atXaa則：1110.54sin (4)0.50.5fF

7、xtXTcfT1112sin ()22fF xtXTcfT 112211111sin(2)( )222sin (2)TjftjftTfTXfx t edtedtTfTTcfT=18求信號(hào)求信號(hào) atX teu t的自相關(guān)函數(shù)。的自相關(guān)函數(shù)。解：u（t）為單位階躍函數(shù)，其表達(dá)式為： ()0( ) ()( ) ()2xaata tRx t x tdtx t x tdteeedta由公式(2.117)得自相關(guān)函數(shù)為： 1000u ttu tt19作業(yè)：已知傳遞函數(shù)作業(yè)：已知傳遞函數(shù) ，要求，要求 求測試裝置的最高頻率，此時(shí)的相位是？。求測試裝置的最高頻率，此時(shí)的相位是？。5% 解：幅值誤差解：幅值誤

8、差( ) 1 100%A 1( )0.00251H SS( ) 15%A21( )11 ()A( )0.95A得出：幅頻特性函數(shù)幅頻特性函數(shù) 20( )arctanarctan0.0025 0.33/rad s得出：( )arctan0.0025 0.330.047 1( )0.00250.00251H SS代入：( )A相頻特性函數(shù)1( )1H ss一階系統(tǒng)傳遞函數(shù)21一應(yīng)變片 粘貼于軸向拉伸試件表面，試件材料為碳鋼， 若加載到應(yīng)力 ，應(yīng)變片的阻值變化多少？如將此應(yīng)變片粘貼于可產(chǎn)生較大彈性變形的試件，當(dāng)應(yīng)變片從0增加到 時(shí)，應(yīng)變片的阻值變化多少？若另有一半導(dǎo)體應(yīng)變片 也貼于上述試件上，當(dāng)試件

9、應(yīng)力 時(shí)，應(yīng)變片阻值變化多少？111202RS（，）1122.1 10/ mEN300aMP11120100RS（，）300aMP6311300 101.43 102.1 10E解：0.342RsRs RR 500022RsR6311300 101.43 102.1 10E3100 1.43 1012017.16Rs R100 2Rs R 0500060 10R23用應(yīng)變電橋測量力F，如圖所示，請回答下列問題： 在（a）與（b）兩種情況中，應(yīng)分別將應(yīng)變片接在電橋的哪兩個(gè)臂上？ 在（a）與（b）兩種情況中，應(yīng)分別采用什么措施來抵消溫度變化引起的阻值變化？（a）（b）解：24 電壓輸出電壓輸出n

10、直流電橋直流電橋ioURRRRRRRRUUU)(432142314125 應(yīng)變電橋的和差特性：相鄰相減，相對相加應(yīng)變電橋的和差特性：相鄰相減，相對相加)(44321KUUio 和差特性的應(yīng)用：可實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)和差特性的應(yīng)用：可實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償，輸出電壓放大等作用。償，輸出電壓放大等作用。26(a)F F R2 R4F為壓力，引起的應(yīng)邊變化為圖6-6FF1234()244iioFUUUKK（）27FF1234()244iioFUUUKK（）（b）F引起的應(yīng)變變化上面為 ，下面為或者或者 FR1,R3R2,R4FF28溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ簩τ冢╝） 應(yīng)該在 和 上放溫度補(bǔ)償片。 3R1RT R1 R2 R3 R4TTTT對于（b） 應(yīng)該分為四種情況：上面下面溫度補(bǔ)償片 和 和 和 和1R3R2R4R4R3R1R2R1R2R3R4R4R2R3R1R29如圖所示兩個(gè)電橋是否有區(qū)別。如果有請指出