《机械工程测试技术基础》课程教学资源（PPT课件）第二章 测试装置的基本特性

内蒙古科技支大学机械学院山安吉科大第二章测试装置的基本特性s1概述s2测试装置的静态特性$3测试装置动态特性的数学描述s4测试装置对任意输入的响应s5实现不失真测试的条件$6测试装置动态特性的测试返回2025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 1 第二章测试装置的基本特性 §1 概述 §2 测试装置的静态特性 §3 测试装置动态特性的数学描述 §4 测试装置对任意输入的响应 §5 实现不失真测试的条件 §6 测试装置动态特性的测试 返 回

内豪古科技大学机械学院如吉科板大堂s1概述对测试装置的基本要求线性系统及其主要性质且录22025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 2 一、对测试装置的基本要求 二、线性系统及其主要性质 §1 概 述 目 录

内蒙古科技支大学机械学院如专科板大$2测试装置的静态特性线性度灵敏度、鉴别力阈、分瓣力回程误差三、四、稳定度和漂移且录32025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 3 一、线性度 二、灵敏度、鉴别力阈、分辨力 三、回程误差 四、稳定度和漂移 §2 测试装置的静态特性 目 录

内豪古科技支大学机械学院如专秘板大s3测试装置动态特性的数学描述传递函数一频率响应函数二、三、脉冲响应函数四、环节的串联和并联五、一阶、二阶系统的特性且录2025年7月2日机械设计制造及其白动化系4

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 4 一、传递函数 二、频率响应函数 三、脉冲响应函数 四、环节的串联和并联 五、一阶、二阶系统的特性 §3 测试装置动态特性的数学描述 目 录

内豪古科技支大学机械学院如专科板大s4测试装置对任意输入的响应系统对任意输入的响应系统对单位阶跃输入的响应且录52025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 5 一、系统对任意输入的响应 二、系统对单位阶跃输入的响应 §4 测试装置对任意输入的响应 目 录

内豪古科技支大学机械学院如安吉科板大堂S5实现不失真测试的条件62025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 6 §5 实现不失真测试的条件

内蒙古科技大学机械学院如专电科大S6测试装置动态特性的测试频率响应法二、阶跃响应法且录72025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 7 一、频率响应法 二、阶跃响应法 §6 测试装置动态特性的测试 目 录

内蒙古科技大学机械学院如吉科板大堂s1#概述一、 对测试装置的基本要求通常的工程测试问题总是处理输入量x（t）、装置（系统的传输特性h（t)和输出量y(t)三者之间的关系。如图：系统x(t)y(t)h(t)输入输出Y(s)H(s)X(s)(激励)(响应)Y()x()H()1）如果x(t)、y(t)可以观察（已知)，则可推断h(t)。2）如果h（t)已知，y（t)可测，则可推断x（t)。3）如果x（t)和h（t)已知，则可推断和估计y（t)。且录82025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 8 §1 概 述 一、对测试装置的基本要求 通常的工程测试问题总是处理输入量x(t)、装置（系统） 的传输特性h(t)和输出量y(t)三者之间的关系。如图： 1）如果x(t)、y(t)可以观察(已知)，则可推断h(t)。 2）如果h(t)已知，y(t)可测，则可推断x(t)。 3）如果x(t)和h(t)已知，则可推断和估计y(t)。 输入 (激励) 输出 (响应) 系统 x(t) X(s) X(ω) y(t) Y(s) Y(ω) h(t) H(s) H(ω) 目 录

内蒙古科技大学机械学院如专电科大堂①输出和输入成线性关系。即具有单值理想的测试装置应该的、确定的输入一输出关系②系统为时不变线性系统实际的测试装置①只能在较小工作范围内和在一定误差允许范围内满足线性要求。②很多物理系统是时变的。在工程上，常可以以足够的精确度认为系统中的参数是时不变的常数。上页且录92025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 9 理想的测试装置应该 ①输出和输入成线性关系。即具有单值 的、确定的输入-输出关系。 ②系统为时不变线性系统。 实际的测试装置 ①只能在较小工作范围内和在一定误差允许 范围内满足线性要求。 ②很多物理系统是时变的。在工程上，常可 以以足够的精确度认为系统中的参数是时 不变的常数。       上 页 目 录

内蒙古科技大学机械学院如专电科报大学时不变线性系统可用常系数线性微分方程dn-ly(t)d"y(t)dy(t)+aoy(t)+aaa十dtn-1dtn-1dtn(2-1)dm-lx(t)d"x(t)dx() + box(t)= b+ bb十m-1dtm-1dtdtmm来描述，也称定常线性系统式中t为时间自变量。系统的系数anan-1,",aj,a和bm,bm-1,",b,bo均为常数。上页且录102025年7月2日机械设计制造及其白动化系

内蒙古科技大学机械学院 2025年7月2日 机械设计制造及其自动化系 10 时不变线性系统可用常系数线性微分方程 （2-1） 来描述，也称定常线性系统。 式中t为时间自变量。系统的系数 均 为常数。 ( ) ( ) 0 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 0 ( ) 1 ( ) 1 ( ) 1 1 1 1 b b b b x t a a a a y t d t d x t d t d x t d t m d x t m d t d y t d t d y t n d t d y t n m m m m n n n n = + +  + + + +  + + − − − − − − 1 1 0 1 1 0 an ,an− ,  ,a ,a 和bm ,bm− ,  ,b ,b 上 页 目 录