傳感器技術(shù)及其應(yīng)用(2)-在線瀏覽
2024-12-06 10:44本頁(yè)面
【正文】 本身的傳輸、 轉(zhuǎn)換特性 , 與激勵(lì)及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān)。 dtetysY st????0)()(? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 20 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ? 1) 系統(tǒng)的串聯(lián)和并聯(lián) ? 兩個(gè)各有 G1(s)和 G2(s)傳遞函數(shù)的系統(tǒng)串聯(lián)后 , 如果它們的阻抗匹配合適 , 相互之間不影響彼此的工作狀態(tài) , 如圖 (a)所示 , 則其傳遞函數(shù)為 )()()( )()( )()( )()( 21 sGsGsZ sYsX sZsX sYsG ?????? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 21 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 (a) 串聯(lián)； (b) 并聯(lián) G1( s )Z ( s )G2( s )G ( s )Y ( s )X ( s ) G 1 ( s )G2( s )X ( s )Y1( s )Y2( s )Y ( s )( b )( a )? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 22 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 對(duì)于由 n個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)組成的新系統(tǒng) , 則其傳遞函數(shù)為 如果兩個(gè)系統(tǒng)并聯(lián)時(shí) , 如圖 (b)所示 , 則其傳遞函數(shù)為 ???nii sGsG1)()()()()( )()( )()( )()()( )()( 212121 sGsGsX sYsX sYsX sYsYsX sYsG ??????????nii sGsG1)()(對(duì)于由 n個(gè)系統(tǒng)并聯(lián)組成的新系統(tǒng) , 則其傳遞函數(shù)為 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 23 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 當(dāng)傳遞函數(shù)中 , 只有 a0與 b0不為零 a0 y= b0 x 即 稱(chēng)為零階系統(tǒng) （ 傳感器 ） 。 除系數(shù) a1, a0, b0外 , 其他系數(shù)均為零的系統(tǒng)稱(chēng)為一階系統(tǒng) 。 RC 回路 、 液體溫度計(jì)等也屬于一階系統(tǒng) 。 其一般形式的傳遞函數(shù)如原式所示 。 方程式 ansn+ an1sn1+…+ a0s0 =0 011 1 0()()( ) . . .nnnnY s bGsX s a s a s a s a???? ? ? ? ?? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 25 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 ( ) / 2 2211 11( ) ( ) ( )2nrrij i j n j n jG s A s p s s? ? ????? ? ? ??? 上式中 , 每一個(gè)因子式可以看成一個(gè)子系統(tǒng)的傳遞函數(shù) 。 是一階系統(tǒng)傳遞函數(shù) 。 由此可見(jiàn) , 一個(gè)復(fù)雜的高階系統(tǒng)總是可以看成是由若干個(gè)零階 、 一階和二階系統(tǒng)串聯(lián)而成的 。 ? 綜上所述可知 , 一個(gè)高階系統(tǒng)的傳感器總可以看成是由若干個(gè)零階、 一階和二階系統(tǒng)組合而成的。 ? 3） 傳遞函數(shù)的功用 ? （ 1） 傳遞函數(shù)的功用之一是 , 在方塊圖中用作表示系統(tǒng)的圖示符號(hào) , 如圖 ? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 27 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 系統(tǒng)的圖示符號(hào) bms m ＋ bm － 1s m － 1 ＋ … ＋b1s ＋ b0ans n ＋ an － 1s n － 1 ＋ … ＋a1s ＋ a0Y ( s )y ( t )X ( s )x ( t )? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 28 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 （ 2） 另一方面 , 當(dāng)組成系統(tǒng)的各個(gè)元件或環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)已知時(shí) , 可以用傳遞函數(shù)來(lái)確定該系統(tǒng)的總特性 , 可用單個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)的乘積表示系統(tǒng)的傳遞函數(shù) , 如圖 所示 。 1. 一階 （ 慣性 ） 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng) 一階系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 00 01100()()( ) 11bY s b kaGsaX s a s a ssa?? ? ? ????? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 29 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 圖 系統(tǒng)的傳遞函數(shù) s2?2?＋2 ? s??＋ 1K3K2K1? s ＋ 1被測(cè)量 電量 電量 記錄筆 運(yùn)動(dòng)傳感器 放大器 記錄器( ? s ＋ 1)s2?＋2 ? s??＋ 1?2K1K2K3 記錄筆 運(yùn)動(dòng)被測(cè)量? 單擊此處編輯母版文本樣式 ? 第二級(jí) ? 第三級(jí) ? 第四級(jí) ? 第五級(jí) 30 Anhui Science and Technology University 理學(xué)院 單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式 進(jìn)一步寫(xiě)為 1） 一階系統(tǒng)的沖激響應(yīng) 設(shè)輸入信號(hào)為 δ函數(shù) , 即 /()1/sGss??? ?δ(t)= ∞, t=0 0, t≠0 （為單位脈沖函數(shù)） 其輸出稱(chēng)為沖激響應(yīng) 。X(s)=G(s)= ??/1/?s k求反變換得 y(t)= tek ??1?其相應(yīng)的曲線如圖 。 在 t0時(shí) , 作指數(shù)衰減 , t越小衰減越快 , 響應(yīng)的波形也越接近脈沖信號(hào) 。 因?yàn)? ( ) ( ) ( )1( 1 / )Y s G s X skss??????由拉氏變換得 2） 一階系統(tǒng)的階躍響應(yīng) 一個(gè)起始靜止的傳感器若輸入一單位階躍信號(hào) 0 , 0()1 , 0tutt???? ????1{ ( ) }L u ts?1(
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