第 四节 随 机 信 号.pptVIP

第 二 章 测 试 装 置 的 基 本 特 性 测试系统是执行测试任务的传感器、仪器和设备的总称。 x t y t 输入 输出 时域: xtht yt 传输特性:ht 复数域: XsHsYs Hs 频域: Xw Hw Yw Hw第 一 节概 述测试装置:可能是复杂的测试装置,也可能是组成环节简单测试系 统 V 复杂测试系统 轴承缺陷 检测 一、对测试装置的基本要求xt ?, yt? h t⑴ 已 知 : yt ?, ht? x t⑵ 已 知 :⑶ 已 知 : xt ?, ht? y t 理想的测试装置 :单值的,确定的输入、输出关系 且: 输出/ 输入=常值 线性关系 二 、 线 性 系 统 及 其 主 要 性 质 线性系统:输入:xt 输出:yt n n ?1 d y t d y t dy t aa? aa y t n n ?1 1 n n ?1 0 dt dt dt m m ?1 d x t d x t dx tbb? bb x t m m ?1 1 0 m m ?1 dt dt dt? 特点: ①无交叉项,无高次幂,无常数项; 判断:yax+b②n:阶数 时,系统稳定 nm, nm a aa a③ n, n ?1 1, 0 b b ,b b m, m ?1 1, 0为常数, 时不变线 定常性系统d y t R cy tx t d t 二、线性系统及其主要性质 x ty t x ty t 1 1 ⑴ 叠加性 x tx ty ty t 1 2 1 2 x ty t 2 2 ⑵ 比例性 a x ta y t d x t d y t ⑶ 微 分 d t d t ⑷ 积分:初始状态为零:t0 时, d x t x ty t 0 d t t t 0 0 x t d ty t d t? 0 0 ⑸ 频 率 保 持 性 : 输 入 为 某 一 频 率 的 信 号输 出 必 为 同 一 频 率 的 信 号 第二节 测试装置的静态特性静态测量:测量期间被测值认为是恒定的 b 2 3 0 yxs x 实际:yS xS xS x 1 2 3 a 0动态测量:测量装置的特性:静态特性:指标动态特性: 一、线性度: 测量装置输出、输入之间 保持常比例关系的程度 B ?100% 线性度= A拟合直线的确定: 端基直线 2 Bi 独立直线:最小二乘法 最小 i ?1主要静态特性: 二、灵敏度 当测试装置的输入x 有 一 增 量 △x , 引 起 输 出y 发 生相应的变化△y 时,则定义: 理想的定常线性系统: y y b 0 常数 s? x x a 0 S: ①以拟合直线的斜率作为装置的灵敏度 ②有量纲 eg:弹簧 mm/kg or 300mv/mmX0.01mm,y10mm 则 S10/0.011000此时S为“放大倍数”hyy 三、回程误差 max 20 10 四、稳定度、漂移 : 保持特性不变的能力 是指在一定工作条件下,当输入量不变时, 输出量随时间变化的程度。第 三 节 测 试 装 置 动 态 特 性 的 数 学 描 述 一、传递函数 初始条件为零时: Y sH s X s 传递函数: m m ?1 b sb s b sb Y s m m ?1 1 0 H s? n n ?1 a sa s a sa X s n n ?1 1 0? s t f t e dt s j? 0Hs的几个特点: ⑴ Hs只表达系统的传输特性与xt及系统的初始状态无关 ⑵ Hs不拘泥于系统的物理结构,只反映系统的传输特性 ⑶ Hs反映xt,yt量纲变换关系 ⑷ 稳定系统: nm 二、频率响应函数Hw[ 稳定] 一 求法: s j w sj w 以 Hs 代入 m m ?1 b j wb j w b j wb m m ?1 1 0 H j wn n ?1 a j wa j w a j wa n n ?1 1 0频率响应函数: Hw Pw+jQw j w Hjw ,Hw H wH w e Y w Y s H wH sX w X s j w y Y w e Y w j? w? wy x H w A w e j w x X w X w e j w j w H wA w eH w e Y w A w稳定输出信号和输入信号的幅值比。 X w ? w? w? w 稳态输出信号对输入信号的相角差。 y xj wH wA w e 的物理意义: 表征系统对输入信号中各个频率分量的幅值 的缩放能力和对相位角前后移动的能力。 注意:Hw: 信号输入与稳态输出的关系。 Hs: 稳态 + 瞬态。 二 、幅、相频特性及图像描述 1、Hw :A