轧制自动控制第二章测试系统解决方案.pptVIP

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 2.1.2 线性系统 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 2.1.2 线性系统 3）线性系统的性质 2.2 测试系统的静态特性 2.2.1 灵敏度 2.2.2 非线性度 2.2.3 滞后 2.2.4 重复性 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 2.2 测试系统的静态特性2.2.3 滞后 2.2 测试系统的静态特性2.2.4 重复性 2.3 测试系统的动态特性 2.3.1 脉冲响应函数 (时域描述) 2.3.2 频率响应函数(频域描述) 2.3.3 二阶系统的频响函数 2.3.4 信号通过系统的时频域响应 2.3.5 传递函数 2.3.6 频响函数与传递函数的关系 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 2.3.2 频率响应函数(频域描述) 2）频率响应函数的定义 2.3.2 频率响应函数(频域描述) 3） 频率响应函数的表达形式 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 2.3.3 二阶系统的频响函数 1）二阶系统频响函数的建立 2.3.3 二阶系统的频响函数 2）幅频特性与相频特性的概念 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 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 （2）二阶系统的 Bode 图 (伯德图) 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 （3）使用分贝的必要性 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 （4）二阶系统的虚实特性曲线 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 （5）二阶系统的幅相频特性曲线 ( Nyquist 图 ) 2.3.4 信号通过系统的时频域响应 2.3.4 信号通过系统的时频域响应 2.3.4 信号通过系统的时频域响应 2.3.4 信号通过系统的时频域响应 2.3.4 信号通过系统的时频域响应 2.3.5 传递函数 2.3.6 频响函数与传递函数的关系 2.4 例题 复习题 测试系统的静态特性 已知系统的频率响应函数为H(jw)，输入信号为 ，则输出信号为？ 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 对于线形系统，在零初始条件下，其传递函数可分别对（2.2）式两边求拉氏变换求得： s ? 拉氏变换子， s j = + s w ， s 和 w 皆为实变量 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。 在对系统作分析时，传递函数与频响函数均可采用，但它们各自表达不同的物理含义，从而应用在不同需要的场合。 传递函数 是输入与输出拉斯变换之比，其输入并不限于正弦信号，而且传递函数不仅决定着系统的稳定性能，也决定它的瞬态性能。 在数学计算上，由于拉氏变换与傅立叶变换的公式可以类比，如果求得了拉氏变换，只要将拉氏变换算子 换成 就可以得到傅立叶变换公式 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。 解：该一阶系统的频率响应函数是 其幅值频谱函数为 当频率 分别等于0.5Hz、1Hz、2Hz时，幅值频谱为 由幅度误差公式 可求出相应的幅值误差为 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？ 解：由已知 可求出给定测试系统的频率响应函数 其幅值特性为 然后解不等式 就可确定满足所要求测试精度的最高工作频率 进而可求此时的相位差 * 2.1 测试系统的概述 2.2 测试系统的静态特性 2.3 测试系统的动态特性 2.4