測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性-在線瀏覽
2025-06-17 01:24本頁(yè)面
【正文】 g20?19 案例： 物料配重自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的靜態(tài)參數(shù)測(cè)量 靈敏度 =△ y/△ x 非線性度 =B/A 100% 回程誤差 =(hmax/A) 100% 測(cè)量范圍： 20 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是指輸入量隨時(shí)間變化時(shí) ， 其輸出隨輸入而變化的關(guān)系 。問(wèn)題簡(jiǎn)化為處理輸入量 x(t)、系統(tǒng)傳輸特性 h(t)和輸出 y(t)三者之間的關(guān)系。 (預(yù)測(cè) ) 系統(tǒng)分析中的三類問(wèn)題： 1)當(dāng)輸入、輸出是可測(cè)量的 (已知 )，可以通過(guò)它們推斷系統(tǒng)的傳輸特性。 (反求 ) x(t) h(t) y(t) 22 測(cè)試裝置的動(dòng)態(tài)特性 傅氏變換 頻率響應(yīng)函數(shù) 拉氏變換 傳遞函數(shù) 23 一、拉普拉斯變換（拉氏變換） dtetfsF st???? 0 )()(?)]([ )( tfL n )(sFs n dsesFj stjwc jwc? ??? )(2 1?)(tfns )(sF當(dāng)函數(shù) 的初值及各階導(dǎo)數(shù)的初值為零時(shí)，其 n階導(dǎo)數(shù)的拉斯變換等于 與拉斯變換 的乘積。 ????? ?? )()( 0111 sYasasasa nnnn ?)()( 0111 sXbsbsbsb mmmm ???? ?? ?01110111)()()(asasasabsbsbsbsXSYsHnnnnmmmm????????????????傳遞函數(shù) 輸出量和輸入量的拉普拉斯變換 , )(sY )(sX)(sH之比，定義為系統(tǒng)的 傳遞函數(shù) ，記為 。 傳遞函數(shù)有以下特點(diǎn)： 1. H（ S） 描述了系統(tǒng)本身的動(dòng)態(tài)特性，與輸入量及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān)。 3. H（ S） 中的分母取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而分子則表示系統(tǒng)同外界之間的聯(lián)系，如輸入點(diǎn)的位置、輸入方式、被測(cè)量以及測(cè)點(diǎn)布置情況等。 01110111)()()(asasasabsbsbsbsXSYsHnnnnmmmm????????????????27 測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 三、頻率響應(yīng)函數(shù) ? ? 00 XYA ?? )(?? 稱為系統(tǒng)的頻率特性 。 tXtx ?s in)( 0?輸入 )s in ()(0 ?? ?? tYty穩(wěn)態(tài)輸出 )()()( ???? jeAH ?)(?H )(?H表示了系統(tǒng)的頻率特性，通常將 稱為系統(tǒng)的 頻率響應(yīng)函數(shù) 。因此，在測(cè)量系統(tǒng)頻率響應(yīng)函數(shù)時(shí)， 必須在系統(tǒng)響應(yīng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)階段時(shí)進(jìn)行測(cè)量。 依據(jù)：頻率保持性 若 x(t)=Acos(ωt+φx) 則 y(t)=Bcos(ωt+φy) 30 三、頻率響應(yīng)函數(shù) 10 0 1)(?? ssH)0 0 r c t a n (2)0 0 (110 0 1)( ???? ????? ejH2)(1)( ?? ??A)0 0 r c t a n ()( ??? ??例如，某一階測(cè)試系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ，求頻率響應(yīng)函數(shù) ?js ?解 ：將 代入，則其頻率響應(yīng)函數(shù)為 其幅頻特性為 相頻特性為 31 四、脈沖響應(yīng)函數(shù) 若裝置的輸入為單位脈沖 δ(t)，因 δ(t)的拉氏變換為 1，有： Y(s)=H(s)，或 y(t)=L1[H(S)] 優(yōu)點(diǎn)： 直觀 缺點(diǎn)： 簡(jiǎn)單系統(tǒng)識(shí)別 記為 h(t)，稱它為脈沖響應(yīng)函數(shù)。 幅頻特性和相頻特性 Amplitude and Phase Frequency Characteristic 22 )](I m [)](R e [)()( ???? jHjHjHA ???) ] )(I m [/)](( R e [)( ???? jHjHa r c t g?測(cè)試系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 34 優(yōu)點(diǎn)： 簡(jiǎn)單，信號(hào)發(fā)生器，雙蹤示波器 缺點(diǎn)： 效率低 從系統(tǒng)最低測(cè)量頻率 fmin到最高測(cè)量頻率 fmax，逐步增加正弦激勵(lì)信號(hào)頻率 f，記錄下各頻率對(duì)應(yīng)的幅值比和相位差，繪制就得到系統(tǒng)幅頻和相頻特性。在 處，設(shè)系統(tǒng)靈敏度 ，則 （－ 3dB），相位滯后 。 ? ?1 )51 ( ??＜ )(?A? ??
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