[测试系统的动态特性.ppt

3.3.1系统模型的划分 线性系统与非线性系统 线性系统:具有叠加性、比例性的系统 连续时间系统与离散时间系统 连续时间系统:输入、输出均为连续函数.描述系统特征的为微分方程. 离散时间系统:输入、输出均为离散函数.描述系统特征的为差分方程. 时变系统与时不变系统: 由系统参数是否随时间而变化决定. 对线性时不变系统（线性定常系统）进行分析的理论和方法最为基础、最成熟，同时其它系统通过某种假设后可近似作为线性定常系统来处理。一般的测试系统都可视为线性定常系统，即可以用常微分方程描述的系统。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 线性系统的性质： 叠加性： 引起的输出分别为 如输入为 则输出为 比例特性（齐次性）:如 引起的输出为 ，则 引起的输出为 。 微分特性： 引起的输出为 积分特性： 引起的输出为 频率保持性：如 则 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 重要结论： 线性系统具有频率保持特性的含义是输入信号的频率成分通过线性系统后仍保持原有的频率成分。如果输入是很好的正弦函数，输出却包含其他频率成分，就可以断定其他频率成分绝不是输入引起的，它们或由外界干扰引起，或由装置内部噪声引起，或输入太大使装置进入非线性区，或该装置中有明显的非线性环节。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 如余弦信号通过非线性系统（二极管），则输出被整流，其频率成分被改变。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 测量系统的广义数学模型 测试系统的数学模型是根据相应的物理定律（如牛顿定律、能量守恒定律、基尔霍夫电路定律等）而得出的一组将输入和输出联系起来的数学方程式。 常系数线性微分方程(General Differential equation) 任何一个具体的输入量和输出量之间的关系都可以写成下列数学形式 y：输出量；x：输入量；t：时间 系统的阶次由输出量最高微分阶次n决定。 。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 举 例 RLC电路，如果输入电压是随时间变化的 ， 其输出是随时间变化的电压 则可建立输入和输出之间的微分方程： 可见此电路是二阶线性系统，如果电气结构参数R、L、C在运行过程中不发生变化，则是定常系统。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 描述系统动态特性更为广泛的函数是传递函数 传递函数的定义：x(t)、y(t)及其各阶导数的初始值为零，系统输出信号的拉普拉斯变换(拉氏变换)与输入信号的拉氏变换之比，记为 式中 为输出信号的拉氏变换 为输入信号的拉氏变换 s为拉氏变换算子: 和 皆为实变量 传递函数(Transfer function) 复频率 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluat