第三章汽车测试技术讲课使用.ppt

测试系统的动态特性2、单位阶跃信号函数拉氏变换为：推广到常数K的拉氏变换为：第61页，共106页，星期日，2025年，2月5日测试系统的动态特性2、单位阶跃信号函数拉氏变换为：推广到常数K的拉氏变换为：第62页，共106页，星期日，2025年，2月5日测试系统的动态特性3、指数信号函数拉氏变换为：第63页，共106页，星期日，2025年，2月5日测试系统的动态特性4、斜坡信号函数拉氏变换为：第64页，共106页，星期日，2025年，2月5日测试系统的动态特性5、单位加速度信号函数拉氏变换为：第65页，共106页，星期日，2025年，2月5日测试系统的动态特性6、单位脉冲信号函数定义：拉氏变换为：第66页，共106页，星期日，2025年，2月5日2.3测试系统的动态特性四、拉氏变换表象函数原函数象函数原函数表2－1拉氏变换表第67页，共106页，星期日，2025年，2月5日第三节测量装置的动态特性阻尼系数和固有频率的作用阻尼系数增大固有频率减小脉冲信号第68页，共106页，星期日，2025年，2月5日二阶系统脉冲响应函数为阻尼系数的作用注意：第69页，共106页，星期日，2025年，2月5日1）当时，；当时，。3）二阶系统的伯德图可用折线来近似。在段，A(ω)可用0dB水平线近似。在段，可用斜率为-40dB/10倍频的直线来近似。在段，j(w)很小，且和频率近似成正比增加。在段，j(w)趋近于180o，即输出信号几乎和输入反相。在w靠近区间，j(w)随频率的变化而剧烈变化，而且ζ越小，这种变化越剧烈。二阶系统的特点：2）影响二阶系统的参数是固有频率和阻尼比。在通常使用的频率范围内，又以固有频率的影响最为重要，它是选择工作频率范围的依据。在附近，系统幅频特性受阻尼比影响极大。当时，系统将发生共振。第70页，共106页，星期日，2025年，2月5日5）二阶系统是一个振荡环节，如图所示。从测量工作的角度看，总是希望在宽广的频带内由于频率特性不理想所引起的误差尽可能小。为此，要选择恰当的固有频率和阻尼比的组合，以便获得较小的误差。理论分析表明，任何分母中s高于三次（n3）的高阶系统都可以看成若干一阶环节和二阶环节的组合（串联或并联），分析并了解一阶和二阶系统传输特性是分析并了解高阶、复杂系统传输特性的基础。第71页，共106页，星期日，2025年，2月5日脉冲响应函数第三节测试装置对任意输入的响应一、系统对任意输入的响应将输入x(t)分割成众多相邻接的、持续时间为Dt的脉冲信号。在t时刻系统的输出对Dt取极限，得x(t)和h(t)的卷积为输出y(t)等于输入x(t)和系统脉冲响应函数h(t)的卷积。第72页，共106页，星期日，2025年，2月5日系统对任意输入的响应将输入x(t)分割成众多相邻接的、持续时间为Dt的脉冲信号。在t时刻系统的输出对Dt取极限，得x(t)和h(t)的卷积为输出y(t)等于输入x(t)和系统脉冲响应函数h(t)的卷积它是系统输入—输出关系的最基本表达式，其形式简单，含义明确。但是，卷积计算却是一件麻烦事。利用h(t)同H(s)、H(w)的关系，以及拉氏变换、傅氏变换的卷积定理，即可将卷积运算变换成复数域、频率域的乘法运算，从而大大简化了计算工作。第73页，共106页，星期日，2025年，2月5日二、系统对单位阶跃输入的响应单位阶跃输入：测试技术与信号处理单位阶跃响应一阶系统的传递函数：一阶系统对单位阶跃输入的响应：第74页，共106页，星期日，2025年，2月5日t=(3-4)t时，（5%）测试技术与信号处理一阶系统的单位阶跃响应输入第75页，共106页，星期日，2025年，2月5日第三节测量装置的动态特性拉氏变换第29页，共106页，星期日，2025年，2月5日yH(s)与输入及系统的初始状态无关，只表达测量装置的传输特性。对于具体系统，H(s)不会因输入变化而不同，但对于任一具体输入都能确定地给出相应的、不同的输出。第三节测量装置的动态特性x测量