測(cè)試系統(tǒng)特性分析

測(cè)試系統(tǒng)特性分析第一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日一階系統(tǒng)的伯德圖一階系統(tǒng)的乃奎斯特圖一階系統(tǒng)特性第二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日一階系統(tǒng)的幅頻和相頻特性曲線一階系統(tǒng)特性第三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日一階系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)函數(shù)一階系統(tǒng)特性第四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日一階系統(tǒng)特點(diǎn)：①當(dāng)激勵(lì)頻率遠(yuǎn)小于時(shí)，其值接近于1，輸入、輸出值幾乎相等。②時(shí)間常數(shù)是反映一階系統(tǒng)特性的重要參數(shù)。③一階系統(tǒng)的伯德圖可以用一條折線來(lái)近似描述。五、一階系統(tǒng)特性第五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日典型二階系統(tǒng)二階系統(tǒng)特性第六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日測(cè)力彈簧秤：六、二階系統(tǒng)特性1.二階系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型2.二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性§3.3測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性第七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日二階系統(tǒng)的伯德圖二階系統(tǒng)的乃奎斯特圖六、二階系統(tǒng)特性§3.3測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性第八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日二階系統(tǒng)的幅頻和相頻曲線六、二階系統(tǒng)特性§3.3測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性第九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日六、二階系統(tǒng)特性§3.3測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性第十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.二階系統(tǒng)特點(diǎn)：①當(dāng)時(shí)，;當(dāng)時(shí)，此頻域上幾乎測(cè)不出信號(hào)。②影響二階系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)是固有頻率和阻尼比

。③二階系統(tǒng)的伯德圖可以用折線來(lái)近似。④在段，甚小，且和頻率近似成正比增加。⑤二階系統(tǒng)是一個(gè)振蕩環(huán)節(jié)。六、二階系統(tǒng)特性§3.3測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性第十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例3-1某測(cè)試裝置為一階時(shí)不變系統(tǒng)，其傳遞函數(shù)為。求其對(duì)周期信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。解：該裝置的頻率響應(yīng)函數(shù)為：輸入信號(hào)x(t)由圓頻率為：兩斜波分量構(gòu)成，其頻譜中相應(yīng)的幅值和相位為：第十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日測(cè)試裝置對(duì)該兩頻率信號(hào)分量的增益和相移為：根據(jù)線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻率保持性和線性疊加性可知，該裝置對(duì)輸入信號(hào)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)為：第十三頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例：求傳遞函數(shù)為H(S)=的系統(tǒng)對(duì)正弦輸入x(t)=10sin(62.8t)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)y(t)，并求出幅值誤差和相位誤差。解：由頻率保持性知y(t)=10|H(ω)|sin(62.8t+φ(ω))且｜H(ω)｜=φ(w)=－arctg(τω)=－tg-1(0.01×62.8)=－32°∴y(t)=42.3sin(62.8t－32°)∴幅值誤差為5×10－42.3=7.7，相位誤差為32°第十四頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日例：用一階測(cè)量?jī)x器測(cè)量100Hz的正弦信號(hào)，如果要求振幅的測(cè)量誤差小于5%，問(wèn)儀器的時(shí)間常數(shù)T的取值范圍。若用該儀器測(cè)50Hz的正弦信號(hào)，相應(yīng)的振幅誤差和相位滯后是多少？解：一階裝置,仍有用該儀器測(cè)50Hz的正弦信號(hào)，有，同一f，T越大，測(cè)量誤差越小。令f=100Hz,測(cè)量誤差小于5%，即,求出秒即振幅誤差是1.32%，相位滯后是-9.32o。第十五頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日§3.4測(cè)試系統(tǒng)對(duì)任意輸入的響應(yīng)第十六頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日系統(tǒng)對(duì)任意輸入的響應(yīng)從時(shí)域上看來(lái)，系統(tǒng)(或裝置)的輸出是輸入與該系統(tǒng)(裝置)脈沖響應(yīng)函數(shù)的卷積?！?.4測(cè)試系統(tǒng)對(duì)任意輸入的響應(yīng)第十七頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日§3.5測(cè)試系統(tǒng)不失真測(cè)試條件第十八頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日對(duì)上式做傅立葉變換：幅頻特性：相頻特性：A(ω)不等于常數(shù)引起的失真稱為幅值失真

φ(ω)與ω的非線性關(guān)系引起的失真稱為相值失真§3.5測(cè)試系統(tǒng)不失真測(cè)試條件第十九頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日§3.5測(cè)試系統(tǒng)不失真測(cè)試條件第二十頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日測(cè)試系統(tǒng)特性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定1、頻率響應(yīng)法系統(tǒng)固有頻率和阻尼比。固有頻率為系統(tǒng)幅頻特性曲線峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率，阻尼系數(shù)則可以由峰值點(diǎn)附近的兩個(gè)半功率點(diǎn)的頻率計(jì)算§3.6測(cè)試系統(tǒng)特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定第二十一頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日2、階躍響應(yīng)法系統(tǒng)輸出值達(dá)到最終穩(wěn)態(tài)值的63%所經(jīng)過(guò)的時(shí)間作為時(shí)間常數(shù)取系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)一個(gè)振蕩周期的時(shí)間tb,可近似計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率：fn=1/tb

取系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)相鄰兩個(gè)振蕩周期的過(guò)調(diào)量M和M1,可近似計(jì)算出系統(tǒng)的阻尼系數(shù)：§3.6測(cè)試系統(tǒng)特性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定第二十二頁(yè)，共二十三頁(yè)，編輯于2023年，星期日減小負(fù)載效應(yīng)的方法：1.提高后續(xù)環(huán)節(jié)(負(fù)載)的輸入阻抗。

2.在原來(lái)兩個(gè)相連接的環(huán)節(jié)中，插入高輸入阻抗，低輸出阻抗的放