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《測試系統》ppt課件(文件)

2026-05-16 06:43 上一頁面

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【正文】 (s) 第三節測試系統的動態特性四、環節的串聯和并聯兩個傳遞函數各為和的環節，串聯時系統的傳遞函數 H(s) 在初始條件為零時為：對幾個環節串聯組成的系統，有 1()Hs 2()Hs( ) ( ) ( )12( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )Y s Z s Y sX s X s Z sH s H s H s? ? ?1( ) ( )niiH s H s?? ?Y ( s )H ( s )X ( s )Z ( s )H ( s )H ( s )1 2第三節測試系統的動態特性并聯時因由 n個環節并聯組成的系統，有 12( ) ( ) ( )Y s Y s Y s??1( ) ( )niiH s H s?? ?H ( s )Y ( s )X ( s )++Y1( s )Y2( s )H2( s )H1( s )? ? ? ?1212( ) ( )()( ) ( ) ( )12() Y s Y sYsX s X s X sHsH s H s? ? ???第三節測試系統的動態特性任何分母中 s 高于三次（ n3）的高階系統都可以看作是若干個一階環節和二階環節的并聯（或若干一階環節和二階環節的串聯）。 00S b a?10aa? ?? ? ? ? ? ?1 0 0d y tdta a y t b x t??? ? ? ? ? ?dy tdt y t Sx t? ??RCx ( t )y ( t )kcy ( t )(位移）x ( t )(力）第三節測試系統的動態特性傳遞函數頻率響應函數其中負號表示輸出信號滯后于輸入信號。這條折線在段為 A(ω)=1，在段為一 20db/10倍頻斜率的直線。系統動態特性的幅頻與相頻特性分別為： 21()1 ( )A ?????( ) a r c ta n ( )? ? ? ???H(ω) 二階系統傳遞函數頻率響應函數 RCuxuyL\ kcy ( t )x ( t )m? ?2222nnnSHsss?? ? ?? ??? ? 2112nnHjj??? ??????????????????? ?2222114nnA ??? ????? ? ? ?????? ? ? ?? ? ? ???? ? 22a r c t a n1nn?????????????????? ????ζ : 系統阻尼比 ζ1 ωn : 系統固有頻率 S : 系統靈敏度第三節測試系統的動態特性 3) 在段， φ(ω)趨近于 180186。 2）二階系統的伯德圖可用折線來近似。 n?? ?? ? ? 1??Hn?? ?? ? ? 0??Hn?? 2?n?? ?n?? ??n?第三節測試系統的動態特性 4) 影響二階系統動態特性的主要參數是頻率和阻尼比。 A(ω)/dB φ(ω) ω/ωn 5) 二階系統是一個振蕩環節。由牛頓第二定律，可得它的微分方程為：式中， fi是施加的力（ N）； x0是指針移動距離（ m）； B是系統阻尼常數（ N/m 一階系統對單位階躍輸入的響應： t=(3~4)τ 時，（ 5%）一階裝置的時間常數 τ 越小越好。（ 3）當 0ξ1時 ,系統為欠阻尼系統。第四節測試系統在典型輸入下的響應第五節實現不失真測試的條件測試裝置的輸出 y(t)和輸入 x(t)滿足關系認為測試裝置實現了不失真測量。第五節實現不失真測試的條件 A(?), ? (?) A0 A(?) = A0 ? (?) = t0? ? ? c ? c 0 不失真測試系統的頻率特性圖（ |?|?c時， A(?)=0）第五節實現不失真測試的條件實際測量裝置不可能在非常寬廣的頻率范圍內都滿足無失真測試條件，所以通常測量裝置既會產生幅值失真，也會產生相位失真。幅值失真：相位失真： A(?)不等于常數時引起的失真 ?(?)與 ?間的非線性引起的失真一般對于單頻率成分的信號，只要其幅值處于系統的線性區，輸出信號無所謂失真問題。 ?ω＜ 0． 3ωn范圍內，若用于測量，則波形輸出失真很小。 ?ω在（，）區間內，裝置的頻率特性受 ζ的影響很大，需作具體分析。信號預處理，如消除處于測試系統共振區的噪聲。測量系統的干擾源來自多方面。 (3) 電源干擾：這是由于供電電源波動對測量電路引起的干擾。硬件：合理設計（布局，布線），電源，接地，屏蔽，隔離，濾波軟件：看門狗，容錯性設計第六節測試系統的干擾及抗干擾措施 ? P89 思考題與習題。使用交流穩壓器、隔離穩壓器可減小供電電源波動的影響。第六節測試系統的干擾干擾竄入測試裝置有三條主要途徑：測試系統信道干擾電磁干擾電源干擾第六節測試系統的干擾及抗干擾措施 (1) 電磁干擾：干擾以電磁波輻射方式經空間串入測量系統。這些信號與有用信號疊加在一起，嚴重扭曲測量結果。計算表明，對二階系統當 ζ= 時，在 0～ 0. 58ωn的頻率范圍內，幅頻特性 A（

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