轧制自动控制第二章测试系统教材.ppt

第二章 测试系统分析;2.1 测试系统概述;2.1.1 静态测试与动态测试 1) 静态测试;2.1.1 静态测试与动态测试 2) 动态测试系统;2.1.2 线性系统 1）线性时不变系统的概念;2.1.2 线性系统 2) 例2-1;2.1.2 线性系统 2) 例 2-2;线性叠加性;2.2 测试系统的静态特性;2.2 测试系统的静态特性2.2.1 灵敏度;2.2 测试系统的静态特性2.2.2 非线性度;滞后 是指测试中输入量在增加过程中的标定曲线与输入量在减少过程中的标定曲线不重合的程度，定义为同一输入量值的两输出量之差的最大值与输出范围的百分比;重复性 是指仪器按同一方向变化时，在全程内连续进行重复测试所得各标定曲线的重复程度;2.3 测试系统的动态特性;2.3.1 脉冲响应函数 (时域描述) 1）单位脉冲响应函数;2.3.1 脉冲响应函数 (时域描述) 2）任意输入的响应;2.3.2 频率响应函数(频域描述) 1）脉冲响应函数的傅里叶变换; 对输入信号频谱的作用也具有决定性的意义，它标志着系统在频域内对信号作用的特性，所以称为频率响应响函数，它也是测试系统本身对信号在频域中传递特性的描述。这一函数对动态测试具有特殊重要的意义;一般情况下， 是一个复数，常表为 的形式;2.3.2 频率响应函数(频域描述) 4）线性系统的频率响应函数;m;则上式就成为;2.3.3 二阶系统的频响函数 3）频响应特性及幅频和相频特性可用图线表示 （1）系统的幅频特性曲线和相频特性曲线二阶;幅值坐标以分贝表示; 相位坐标以度表示; 频率坐标以对数表示.;对数标度能压缩大信号的幅度，扩展小信号的幅度，使全部信号同时显示出来。;实频特性曲线;实部 作横坐标 虚部 作纵坐标 频率 作参数;在频域内响应信号的频谱函数是输入信号的频谱函数与系统的频响函数的乘积;【解】 (1) 求已知输入信号的频谱。;(2) 根据已知，求给定测试系统的幅频特性和相频特性;(3) 根据式;信号通过系统的时频域变化;传递函数的定义是：初始条件为零时系统输出与输入拉式变换之比,记为;频响函数 是在正弦信号激励下，系统稳定后的输出是与输入同频率的正弦信号，但是输出正弦信号的幅值和相位通常要发生变化。;2.4 例题;习题 2-2 某一阶测量装置的传递函数为 ，若用它测量频率为0.5Hz、1Hz、2Hz的正弦信号，试求其幅度误差。;习题 2-3用传递函数为 的一阶测量装置进行周期信号测量。若将幅度误差限制在5%以下，试求所能测量的最高频率成分。此时的相位差是多少？;复习题