《机械工程测试技术基础》第二章 测试装置的基本特性

第二章测试装置的基本特性 §1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现不失真测试的条件 §6测试装置动态特性的测试

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

s1概述 对测试装置的基本要求 二、线性系统及其主要性质

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

§2测试装置的静态特性 线性度 灵敏度、鉴别力國、分辨力 回程误差 四、稳定度和漂移

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

§3测试装置动态特性的数学 述 传递的数 二、频率响应函数 三、脉冲响应函数 四、环节的串联和并联 五、阶、阶系统的特性 且求

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

§4测试装置对任意输入的响 系统对任意输入的响应 系统对单位阶跃输入的响应

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

§6测试装置动态特性的测试 频率响应法 二、阶跃响应法

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

§1概述 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) 输入 h( Y(s) 输出 (激励)X(s) H(s H(G) Y(o)(响应) 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)

§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

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

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

时不变线性系统可用常系数线性微分方程 dy(t) n dt" dn+∴以 dt +aoy(t) (2-1) b dmx(+b b,o+box(t) 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anan1…a14和b,bn…bb均 为常数

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

线性系统及其主要性质 如以x(t)→y(t)表示上述系统的输入、输出的对应关系,则 时不变线性系统具有以下一些主要性质。 1)叠加原理几个输入所产生的总输出是各个输入所 产生的输出叠加的结果。即若 x1()->v1(t) x2(t)>y2(t) 则 [x()±x2()→[(t)±y2() 符合叠加原理,意味着作用于线性系统的各个输入所产生的 输出是互不影响的

二、线性系统及其主要性质 如以x(t)→ y(t)表示上述系统的输入、输出的对应关系，则 时不变线性系统具有以下一些主要性质。 1）叠加原理 几个输入所产生的总输出是各个输入所 产生的输出叠加的结果。即若 则 ( ) ( ) 1 1 x t → y t ( ) ( ) 2 2 x t → y t  ( ) ( )  ( ) ( ) 1 2 1 2 x t  x t → y t  y t 上 页 目 录 符合叠加原理，意味着作用于线性系统的各个输入所产生的 输出是互不影响的