4測試系統(tǒng)特性ppt課件

1、中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院第四章、測試系統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 工程測試技術基礎工程測試技術基礎本章學習要求：本章學習要求：1.建立測試系統(tǒng)的概念建立測試系統(tǒng)的概念 2.了解測試系統(tǒng)特性對測量結果的影響了解測試系統(tǒng)特性對測量結果的影響 3.了解測試系統(tǒng)特性的測量方法了解測試系統(tǒng)特性的測量方法中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院第四章、測試系統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 測試系統(tǒng)是執(zhí)行測試任務的傳感器、儀器測試系統(tǒng)是執(zhí)行測試任務的傳感器、儀器和設備的總稱。和設備的總稱。 4.1 測試系統(tǒng)概論測試系統(tǒng)概論 復雜測試系統(tǒng)復雜測試系統(tǒng)(軸承缺陷檢測軸承缺陷檢測)簡單測試系統(tǒng)簡單測試

2、系統(tǒng)(光電池光電池)V失真失真中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 無論復雜度如何，把測量裝置作為一個系統(tǒng)來看待。問無論復雜度如何，把測量裝置作為一個系統(tǒng)來看待。問題簡化為處理輸入量題簡化為處理輸入量x(t)、系統(tǒng)傳輸特性、系統(tǒng)傳輸特性h(t)和輸出和輸出y(t)三三者之間的關系。者之間的關系。4.1 測試系統(tǒng)概論測試系統(tǒng)概論 3)如果輸入和系統(tǒng)特性已知，則可以推斷和估計系統(tǒng)的輸出量。如果輸入和系統(tǒng)特性已知，則可以推斷和估計系統(tǒng)的輸出量。(預測預測) 系統(tǒng)分析中的三類問題：系統(tǒng)分析中的三類問題：1)當輸入、輸出是可測量的當輸入、輸出是可測量的(知知)，可以通過它們推斷系統(tǒng)的傳輸特，可以通過

3、它們推斷系統(tǒng)的傳輸特性。性。 (系統(tǒng)辨識系統(tǒng)辨識)2)當系統(tǒng)特性已知，輸出可測量，可以通過它們推斷導致該輸出的當系統(tǒng)特性已知，輸出可測量，可以通過它們推斷導致該輸出的輸入量。輸入量。 (反求反求)x(t)h(t)y(t)中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院測試系統(tǒng)基本要求測試系統(tǒng)基本要求 4.1 測試系統(tǒng)概論測試系統(tǒng)概論 理想的測試系統(tǒng)應該具有單值的、確定的輸入輸出關系。對于每一輸入量都應該只有單一的輸出量與之對應。知道其中一個量就可以確定另一個量。其中以輸出和輸入成線性關系最佳。 xy線性線性xy線性線性xy非線性非線性中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.1 測試系統(tǒng)概論測試系統(tǒng)

4、概論 系統(tǒng)輸入系統(tǒng)輸入x(t)和輸出和輸出y(t)間的關系可以用常系數(shù)線性微分方程來間的關系可以用常系數(shù)線性微分方程來描述：描述： 線性系統(tǒng)線性系統(tǒng)一般在工程中使用的測試裝置都是線性系統(tǒng)。一般在工程中使用的測試裝置都是線性系統(tǒng)。線性系統(tǒng)性質：線性系統(tǒng)性質：a)疊加性疊加性 系統(tǒng)對各輸入之和的輸出等于各單個輸入的輸出之和，系統(tǒng)對各輸入之和的輸出等于各單個輸入的輸出之和，即即 假設假設 x1(t) y1(t)，x2(t) y2(t) 那么那么 x1(t)x2(t) y1(t)y2(t) 中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.1 測試系統(tǒng)概論測試系統(tǒng)概論 b)比例性比例性 常數(shù)倍輸入所得的輸出

5、等于原輸入所得輸出的常數(shù)倍，常數(shù)倍輸入所得的輸出等于原輸入所得輸出的常數(shù)倍，即即: 假設假設 x(t) y(t) 那么那么 kx(t) ky(t) c)微分性微分性 系統(tǒng)對原輸入信號的微分等于原輸出信號的微分，即系統(tǒng)對原輸入信號的微分等于原輸出信號的微分，即 假設假設 x(t) y(t) 那么那么 x(t) y(t) d)積分性積分性 當初始條件為零時，系統(tǒng)對原輸入信號的積分等于原當初始條件為零時，系統(tǒng)對原輸入信號的積分等于原輸出信號的積分，即輸出信號的積分，即 假設假設 x(t) y(t) 那么那么 x(t)dt y(t)dt 中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.1 測試系統(tǒng)概論測試

6、系統(tǒng)概論 e)頻率保持性頻率保持性 若系統(tǒng)的輸入為某一頻率的諧波信號，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸若系統(tǒng)的輸入為某一頻率的諧波信號，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出將為同一頻率的諧波信號，即出將為同一頻率的諧波信號，即 假設假設 x(t)=Acos(t+x) 那么那么 y(t)=Bcos(t+y) 線性系統(tǒng)的這些主要特性，特別是線性系統(tǒng)的這些主要特性，特別是符合疊加原理和頻率保持性，在測量工符合疊加原理和頻率保持性，在測量工作中具有重要作用。作中具有重要作用。 中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 如果測量時，測試裝置的輸入、輸出信號不隨時間而如果測量時，測試裝置的輸入、輸出信號不隨時間而變化，則稱為靜態(tài)測量。靜態(tài)測量

7、時，測試裝置表現(xiàn)出的變化，則稱為靜態(tài)測量。靜態(tài)測量時，測試裝置表現(xiàn)出的響應特性稱為靜態(tài)響應特性。響應特性稱為靜態(tài)響應特性。4.2 測試系統(tǒng)靜態(tài)響應特性測試系統(tǒng)靜態(tài)響應特性 a)靈敏度靈敏度 當測試裝置的輸入當測試裝置的輸入x有一增量有一增量x，引起輸出，引起輸出y發(fā)生相應發(fā)生相應的變化的變化y時，則定義時，則定義: S=y/x 第四章、測試系統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 靈敏度越高，系統(tǒng)反映輸入微小變化的靈敏度越高，系統(tǒng)反映輸入微小變化的能力就越強。在電子測量中，靈敏度越高往能力就越強。在電子測量中，靈敏度越高往往容易引入噪聲并影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性及測量往容易引入噪聲并影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性及測量范圍，在

8、同等輸出范圍的情況下，靈敏度越范圍，在同等輸出范圍的情況下，靈敏度越大測量范圍越小，反之則越大。大測量范圍越小，反之則越大。中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.2 測試系統(tǒng)靜態(tài)響應特性測試系統(tǒng)靜態(tài)響應特性b. 線性度線性度max100%iF S i：線性度：線性度max：特性曲線與參考直線的最大偏差：特性曲線與參考直線的最大偏差F.S：滿量程輸出的平均值：滿量程輸出的平均值根據(jù)參考直線的定義方法，可將線性度分為：根據(jù)參考直線的定義方法，可將線性度分為： 理論線性度：參考直線由理論線性度：參考直線由0點和滿量程輸出點確定點和滿量程輸出點確定 獨立線性度：參考直線由最小二乘法確定。獨立線性

9、度：參考直線由最小二乘法確定。有時，系統(tǒng)的輸出輸入在局部范圍內是直線，則取此段做為有時，系統(tǒng)的輸出輸入在局部范圍內是直線，則取此段做為標稱輸出范圍。標稱輸出范圍。中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院c)回程誤差回程誤差 測試裝置在輸入量由小增大和由大減小的測試過程中，測試裝置在輸入量由小增大和由大減小的測試過程中，對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間差對于同一個輸入量所得到的兩個數(shù)值不同的輸出量之間差值最大者為值最大者為hmax，則定義回程誤差為，則定義回程誤差為 回程誤差回程誤差=(hmax/A)100%中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院d) 靜態(tài)響應特性的其他描述靜態(tài)

10、響應特性的其他描述 精度：是與評價測試裝置產(chǎn)生的測量誤差大小有關的指精度：是與評價測試裝置產(chǎn)生的測量誤差大小有關的指標。標。 靈敏閥：又稱為死區(qū)，用來衡量測量起始點不靈敏的程靈敏閥：又稱為死區(qū)，用來衡量測量起始點不靈敏的程度。度。 分辨力：指能引起輸出量發(fā)生變化時輸入量的最小變化分辨力：指能引起輸出量發(fā)生變化時輸入量的最小變化量，表明測試裝置分辨輸入量微小變化的能力。量，表明測試裝置分辨輸入量微小變化的能力。 測量范圍：是指測試裝置能正常測量最小輸入量和最大測量范圍：是指測試裝置能正常測量最小輸入量和最大輸入量之間的范圍。輸入量之間的范圍。 穩(wěn)定性：是指在一定工作條件下，當輸入量不變時，輸穩(wěn)定

11、性：是指在一定工作條件下，當輸入量不變時，輸出量隨時間變化的程度。出量隨時間變化的程度。 可靠性：是與測試裝置無故障工作時間長短有關的一種描可靠性：是與測試裝置無故障工作時間長短有關的一種描述。述。 4.2 測試系統(tǒng)靜態(tài)響應特性測試系統(tǒng)靜態(tài)響應特性中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 在對動態(tài)物理量進行測試時，測試裝置的輸出變化是否在對動態(tài)物理量進行測試時，測試裝置的輸出變化是否能真實地反映輸入變化，則取決于測試裝置的動態(tài)響應特能真實地反映輸入變化，則取決于測試裝置的動態(tài)響應特性。性。4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性 第四章、測試系統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 x(t)h

12、(t)y(t)屬于：系統(tǒng)分析中的三類問題屬于：系統(tǒng)分析中的三類問題13)如果輸入和系統(tǒng)特性已知，則可以推斷和估計系統(tǒng)的輸出量。如果輸入和系統(tǒng)特性已知，則可以推斷和估計系統(tǒng)的輸出量。(預測預測) 1)當輸入、輸出是可測量的當輸入、輸出是可測量的(知知)，可以通過它們推斷系統(tǒng)的傳輸特，可以通過它們推斷系統(tǒng)的傳輸特性。性。 (系統(tǒng)辨識系統(tǒng)辨識)2)當系統(tǒng)特性已知，輸出可測量，可以通過它們推斷導致該輸出的當系統(tǒng)特性已知，輸出可測量，可以通過它們推斷導致該輸出的輸入量。輸入量。 (反求反求)中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院a) 傳遞函數(shù)傳遞函數(shù) )(/ )()(jXjYjH)(/ )()(sXs

13、YsH拉氏變換拉氏變換富氏變換富氏變換22)(Im)(Re)()(jHjHjHA)(Im/)(Re)(jHjHarctg4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性 優(yōu)點：優(yōu)點： 直觀的反映了系統(tǒng)對直觀的反映了系統(tǒng)對不同頻率成分輸入信不同頻率成分輸入信號的扭曲情況。號的扭曲情況。A中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院傳遞函數(shù)測量傳遞函數(shù)測量 實驗求傳遞函數(shù)的原理，簡單明了。依次用不同頻率實驗求傳遞函數(shù)的原理，簡單明了。依次用不同頻率fi的簡諧信號去激勵被測系統(tǒng)，同時測出激勵和系統(tǒng)的穩(wěn)的簡諧信號去激勵被測系統(tǒng)，同時測出激勵和系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出的幅值、相位，得到幅值比態(tài)輸出的幅值、相位，得

14、到幅值比Ai、相位差、相位差i。 從系統(tǒng)的最低測量頻率從系統(tǒng)的最低測量頻率fmin到系統(tǒng)的最高測量頻率到系統(tǒng)的最高測量頻率fmax，按一定的增量方式逐步增加正弦激勵信號頻率，按一定的增量方式逐步增加正弦激勵信號頻率f，記錄下各頻率對應的幅值比和相位差，繪制在圖上就可記錄下各頻率對應的幅值比和相位差，繪制在圖上就可以得到系統(tǒng)的幅頻和相頻特性曲線。以得到系統(tǒng)的幅頻和相頻特性曲線。 4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性 根據(jù)：頻率保持性根據(jù)：頻率保持性 假設假設 x(t)=Acos(t+x) 那么那么 y(t)=Bcos(t+y)中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院第四章、測試系

15、統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 優(yōu)點：簡單，信號發(fā)生器，優(yōu)點：簡單，信號發(fā)生器，雙蹤示波器就可以雙蹤示波器就可以缺陷：效率低缺陷：效率低 中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院第四章、測試系統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 案例：音響系統(tǒng)性能評定案例：音響系統(tǒng)性能評定y(t)=x(t)*h(t) Y(f)=X(f)H(f) 改良：脈沖輸入改良：脈沖輸入/白噪聲輸白噪聲輸入，測量輸出，再求輸出頻入，測量輸出，再求輸出頻譜。譜。飛機模態(tài)分析飛機模態(tài)分析中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院b) 脈沖響應函數(shù)脈沖響應函數(shù) 若裝置的輸人為單位脈沖若裝置的輸人為單位脈沖(t)，因，因(t)的傅立葉變換為的傅立

16、葉變換為1，因此裝置輸出，因此裝置輸出y(t)的傅立葉必將是的傅立葉必將是H(f)，即，即Y(f)=H(f)，或或y(t)=F-1H(S)，并可以記為，并可以記為h(t)，常稱它為裝置的脈沖，常稱它為裝置的脈沖響應函數(shù)或權函數(shù)。響應函數(shù)或權函數(shù)。 4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性 時域波形參數(shù)識別時域波形參數(shù)識別優(yōu)點：直觀優(yōu)點：直觀缺陷：簡單系統(tǒng)識別缺陷：簡單系統(tǒng)識別中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性 脈沖響應函數(shù)測量脈沖響應函數(shù)測量 實驗求脈沖響應函數(shù)簡單明了，產(chǎn)生一個沖擊信號，實驗求脈沖響應函數(shù)簡單明了，產(chǎn)生一個

17、沖擊信號，再測量系統(tǒng)輸出就可以了。再測量系統(tǒng)輸出就可以了。案例：橋梁固有頻率測量案例：橋梁固有頻率測量原理：在橋中設置一三角形障礙物，利用汽車礙時的沖擊對橋梁進行激勵，再通過應變片測量橋梁動態(tài)變形，得到橋梁固有頻率。中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院c) 階躍響應函數(shù)階躍響應函數(shù) 若系統(tǒng)的輸入信號為單位階躍信號，即若系統(tǒng)的輸入信號為單位階躍信號，即x(t)=u(t)，則，則X(s)=1/s，此時，此時Y(s)=H(s)/s，固有，固有y(t)=L-1H(s)/s。 4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性 時域波形參數(shù)識別時域波形參數(shù)識別優(yōu)點：直觀優(yōu)點：直觀缺陷：簡單系統(tǒng)識別

18、缺陷：簡單系統(tǒng)識別中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.3 測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性測試系統(tǒng)的動態(tài)響應特性 階躍響應函數(shù)測量階躍響應函數(shù)測量 實驗求階躍響應函數(shù)簡單明了，產(chǎn)生一個階躍信號，實驗求階躍響應函數(shù)簡單明了，產(chǎn)生一個階躍信號，再測量系統(tǒng)輸出就可以了。再測量系統(tǒng)輸出就可以了。案例：橋梁固有頻率測量案例：橋梁固有頻率測量原理：在橋中懸掛重物，然后突然剪斷繩索，產(chǎn)生階躍激勵，再通過應變片測量橋梁動態(tài)變形，得到橋梁固有頻率。中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 設測試系統(tǒng)的輸出設測試系統(tǒng)的輸出y(t)與輸入與輸入x(t)滿足關系滿足關系 y(t)=A0 x(t-t0)4.4 系統(tǒng)不失真

19、測量的條件系統(tǒng)不失真測量的條件第四章、測試系統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 該測試系統(tǒng)該測試系統(tǒng)的輸出波形與輸?shù)妮敵霾ㄐ闻c輸入信號的波形精入信號的波形精確地一致，只是確地一致，只是幅值放大了幅值放大了A0倍，倍，在時間上延遲了在時間上延遲了t0而已。這種情況而已。這種情況下，認為測試系下，認為測試系統(tǒng)具有不失真的統(tǒng)具有不失真的特性。特性。時域條件時域條件中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 y(t)=A0 x(t-t0) Y()=A0e-jt0X()4.4 系統(tǒng)不失真測量的條件系統(tǒng)不失真測量的條件不失真測試系統(tǒng)條件的幅頻特性和相頻特性應分別滿足不失真測試系統(tǒng)條件的幅頻特性和相頻特性應分別滿足

20、A()=A0=常數(shù)常數(shù) ()=-t0做傅立葉變換做傅立葉變換 頻域定義頻域定義中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 一個大的系統(tǒng)往往可以分解成一些小系統(tǒng)的組合，這些一個大的系統(tǒng)往往可以分解成一些小系統(tǒng)的組合，這些小系統(tǒng)可分為零階系統(tǒng)，一階系統(tǒng)，二階系統(tǒng)。其他高階系小系統(tǒng)可分為零階系統(tǒng)，一階系統(tǒng)，二階系統(tǒng)。其他高階系統(tǒng)可由這三個理想化的小系統(tǒng)組合而成。因此只需要對這三統(tǒng)可由這三個理想化的小系統(tǒng)組合而成。因此只需要對這三個環(huán)節(jié)的動態(tài)特性有所了解，對高階系統(tǒng)的性能分析也是可個環(huán)節(jié)的動態(tài)特性有所了解，對高階系統(tǒng)的性能分析也是可能的。能的。 110110.( )( )( ).mmmmmnnnb sb

21、sbY sH sX sa sasaN階系統(tǒng)階系統(tǒng)中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院1 一階系統(tǒng)一階系統(tǒng)4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)溫度溫度 濕度濕度 酒精酒精階躍響應階躍響應0.63一階系統(tǒng)主要的動態(tài)特性參數(shù)是時間常數(shù)。1.1 數(shù)學描述數(shù)學描述中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 1.2 一階系統(tǒng)的特點一階系統(tǒng)的特點 系統(tǒng)特性取決于時間常數(shù)系統(tǒng)特性取決于時間常數(shù)。 越大，系越大，系統(tǒng)慣性越大，響應時間越長。統(tǒng)慣性越大，響應時間越長。 越小，響應越小，響應越快，可測頻率范圍越寬。為保證不失真越快，可測頻率范圍越寬。為保證不失真測量，最好使信號的最高頻率測

22、量，最好使信號的最高頻率max0.2c 。4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應1.3 值的試驗測定值的試驗測定 時域法：時域法：測試系統(tǒng)對于單位階躍輸入的響應測試系統(tǒng)對于單位階躍輸入的響應y(t)，令：，令： ( )ln(1)ln()ty ttZeA 畫出畫出Z-t曲線，若該曲線為直線時，曲線，若該曲線為直線時，即直線斜率絕對值的倒即直線斜率絕對值的倒數(shù)。不然，該系統(tǒng)不是一階系統(tǒng)。數(shù)。不然，該系統(tǒng)不是一階系統(tǒng)。對于一階系統(tǒng)，其動態(tài)參數(shù)對于一階系統(tǒng)，其動態(tài)參數(shù)值可以經(jīng)過試驗測定。值可以經(jīng)過試驗測定。中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院 頻率法：頻率法： 系統(tǒng)輸入正弦波，依次求出輸出系

23、統(tǒng)輸入正弦波，依次求出輸出與輸入的幅值比及相位差，描出幅、相頻與輸入的幅值比及相位差，描出幅、相頻特性曲線。若其曲線與一階系統(tǒng)相符，低特性曲線。若其曲線與一階系統(tǒng)相符，低頻段幅頻特性平直，高頻段斜率為頻段幅頻特性平直，高頻段斜率為20db/10信頻，相頻由信頻，相頻由090度變化，則在相頻為度變化，則在相頻為-45度處，和水平幅頻直線與傾斜直線的交點度處，和水平幅頻直線與傾斜直線的交點處的頻率為處的頻率為的倒數(shù)。否則不是一階系統(tǒng)。的倒數(shù)。否則不是一階系統(tǒng)。4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院2 二階系統(tǒng)二階系統(tǒng)稱重稱重(應變片應變片)()()()

24、(001222txbtyadttdyadttyda222002)(nnnjabH加速度加速度(壓電壓電) 對二階系統(tǒng)而言，主要的動態(tài)特性參數(shù)是系統(tǒng)固有對二階系統(tǒng)而言，主要的動態(tài)特性參數(shù)是系統(tǒng)固有頻率頻率 和阻尼系數(shù)和阻尼系數(shù) 。 n4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應2.1 數(shù)學描述數(shù)學描述中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院2.2 二階系統(tǒng)特性二階系統(tǒng)特性其動態(tài)參數(shù)有兩個：其動態(tài)參數(shù)有兩個：阻尼比；阻尼比；n 固有頻率。固有頻率。為保證不失真測量，希望系統(tǒng)為保證不失真測量，希望系統(tǒng)0.707，這時，幅頻特性曲，這時，幅頻特性曲線的平直段最寬，相頻特性曲線在線的平直段最寬，相頻特性

25、曲線在n時近似為一直線，時近似為一直線，表明不同頻率成分的滯后時間為常數(shù)。表明不同頻率成分的滯后時間為常數(shù)。為保證不失真測量，還希望信號的最高頻率為保證不失真測量，還希望信號的最高頻率max0.4n(對對于低通而言于低通而言)4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應nn阻尼系數(shù)阻尼系數(shù) 的作用的作用中南大學機電工程學院中南大學機電工程學院4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)An0.70712n/ )(12階躍響應函數(shù)階躍響應函數(shù)d=2/tb2/ln1MM2.3 參數(shù)估計參數(shù)估計中南大

26、學機電工程學院中南大學機電工程學院2.4二階系統(tǒng)特性二階系統(tǒng)特性其動態(tài)參數(shù)有兩個：其動態(tài)參數(shù)有兩個：阻尼比；阻尼比；n 固有頻率。固有頻率。為保證不失真測量，希望系統(tǒng)為保證不失真測量，希望系統(tǒng)0.707，這時，幅頻特性曲，這時，幅頻特性曲線的平直段最寬，相頻特性曲線在線的平直段最寬，相頻特性曲線在n時近似為一直線，時近似為一直線，表明不同頻率成分的滯后時間為常數(shù)。表明不同頻率成分的滯后時間為常數(shù)。為保證不失真測量，還希望信號的最高頻率為保證不失真測量，還希望信號的最高頻率max0.4n(對對于低通而言于低通而言)4.5 典型系統(tǒng)的動態(tài)響應典型系統(tǒng)的動態(tài)響應中南大學機電工程學院中南大學機電工程學

27、院 在實際測量工作中，測量系統(tǒng)和被測對象之間、測量系在實際測量工作中，測量系統(tǒng)和被測對象之間、測量系統(tǒng)內部各環(huán)節(jié)相互連接會產(chǎn)生相互作用。接入的測量裝置，統(tǒng)內部各環(huán)節(jié)相互連接會產(chǎn)生相互作用。接入的測量裝置，構成被測對象的負載；后接環(huán)節(jié)成為前面環(huán)節(jié)的負載。彼構成被測對象的負載；后接環(huán)節(jié)成為前面環(huán)節(jié)的負載。彼此間存在能量交換和相互影響，以致系統(tǒng)的傳遞函數(shù)不再此間存在能量交換和相互影響，以致系統(tǒng)的傳遞函數(shù)不再是各組成環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的疊加是各組成環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的疊加(并聯(lián)并聯(lián))或連乘或連乘(串聯(lián)串聯(lián))。 4.6 負載效應負載效應 第四章、測試系統(tǒng)特性第四章、測試系統(tǒng)特性 未接入測量電路時，未接入測量電路時，R