測(cè)試系統(tǒng)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 06:43 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 (ω) 的模，且 稱(chēng)之為系統(tǒng)的 幅頻特性 。 稱(chēng)之為系統(tǒng)的 相頻特性 。 ()A?()( ) ( )()YAHX??????( ) a r g ( j ) ( ) ( )yxH? ? ? ? ? ? ?? ? ?第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 1. 幅頻特性、相頻特性 ? ? ? ? ? ????? jeAH ?第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 幅頻特性曲線 相頻特性曲線 Ar=1 ω= ω=1 ω=2 ω= ω=4 第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 ? ? ? ???? XYH ?)(2. 頻率響應(yīng)函數(shù)的求法 1）在系統(tǒng)的傳遞函數(shù)已知的情況下，只要令 H(s)中 s=jω便可求得。 2）也可在初始條件全為零的情況下，同時(shí)測(cè)得輸入 x(t)和輸出 y(t)，由其傅里葉變換 X(ω)和 Y(ω)求得頻率響應(yīng)函數(shù) 第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 圖象描述： 1） 曲線 —— 幅頻特性曲線 曲線 —— 相頻特性曲線 2） 曲線 —— 實(shí)頻特性曲線 曲線 —— 虛頻特性曲線 ? ?? ? ??? ?A ???3. 幅、相頻率特性和其圖象描述 頻率響應(yīng)函數(shù) H(ω) ()( ) ( ) ( ) ( ) jH P j Q A e ??? ? ? ?? ? ?? ?P ???? ?Q ???ωω00A (ω )Φ (ω )ωω00P ( ω )Q ( ω )第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 實(shí)數(shù)部分 虛數(shù)部分 3） 波德圖 對(duì)自變量 ω 取對(duì)數(shù)標(biāo)尺，幅值比 A(ω)的坐標(biāo)取分貝數(shù)（ dB)標(biāo)尺，相角取實(shí)數(shù)標(biāo)尺。由此所作的曲線分別稱(chēng)為對(duì)數(shù)幅頻特性曲線和對(duì)數(shù)相頻特性曲線，總稱(chēng)為波德圖（ Bode圖）。 4） 奈魁斯特圖 將 H(ω)的虛部Q(ω)和實(shí)部 P(ω)分別作為縱、橫坐標(biāo)，畫(huà)出 Q(ω)–P(ω)曲線，并在曲線某些點(diǎn)上分別注明相應(yīng)的頻率，所得的圖像稱(chēng)為奈魁斯特圖（ Nyquist圖）。 第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 三、脈沖響應(yīng)函數(shù) 若輸入為單位脈沖，即 x(t)=δ(t), 則 X(s)=L[δ(t)]=1。 裝置的相應(yīng)輸出是 Y(s)=H(s)X(s)=H(s), 其時(shí)域描述可通過(guò)對(duì) Y(s)的拉普拉斯反變換得到 h(t)常稱(chēng)為系統(tǒng)的 脈沖響應(yīng)函數(shù) ，可作為系統(tǒng)特性的時(shí)域描述。 ?????? ? )()()( 1 thsHLty ?? ?系統(tǒng)特性的描述 時(shí)域 脈沖響應(yīng)函數(shù) h(t) 頻域 頻率響應(yīng)函數(shù) H(ω) 復(fù)數(shù)域 傳遞函數(shù) H(s) 第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 四、環(huán)節(jié)的串聯(lián)和并聯(lián) 兩個(gè)傳遞函數(shù)各為 和 的環(huán)節(jié)， 串聯(lián)時(shí) 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) H(s) 在初始條件為零時(shí)為： 對(duì)幾個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)組成的系統(tǒng)，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(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 并聯(lián)時(shí) 因 由 n個(gè)環(huán)節(jié)并聯(lián)組成的系統(tǒng)，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(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 任何分母中 s 高于三次（ n3）的高階系統(tǒng)都可以看作是若干個(gè) 一階環(huán)節(jié)和二階環(huán)節(jié) 的 并聯(lián) （或若干一階環(huán)節(jié)和二階環(huán)節(jié)的 串聯(lián) ）。 分析并了解一、二階環(huán)節(jié)的傳輸特性是分析并了解高階、復(fù)雜系統(tǒng)傳輸特性的基礎(chǔ)。 11 1 011 1 0()mmmmnnnnb s b s b s bHsa s a s a s a????? ? ? ??? ? ? ?第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 五、一階、二階系統(tǒng)的特性 一階系統(tǒng) 如圖，裝置分屬于力學(xué)、電學(xué)范疇，但均屬于一階系統(tǒng)，均可用一階微分方程來(lái)描述。 一般形式的一階微分方程為 改寫(xiě)為 式中 為 時(shí)間常數(shù) ； 為 系統(tǒng)靈敏度 。 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(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 傳遞函數(shù) 頻率響應(yīng)函數(shù) 其中 負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)滯后于輸入信號(hào) 。 ? ?? ?? ?? ? ? ?211a r c ta nSASHjj??????? ? ? ???????? ? 1SHs s?? ?第三節(jié) 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 一階系統(tǒng)的特點(diǎn)： 1）一階測(cè)試系統(tǒng) 適用于測(cè)量緩變或低頻的被測(cè)量 ； 2） 時(shí)間常數(shù) 是一階系統(tǒng)特性的重要參數(shù)，它實(shí)際上決定了該系統(tǒng)所適用的頻率范圍。在 處， A(ω)為 （ 3db)，相角滯后 45186。 3）一階系統(tǒng)的伯德圖可用一條折線來(lái)近似描
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