检测系统特性.ppt

经拉氏变换,系统对单位脉冲函数的响应为h(t)常称为脉冲响应函数。系统第38页,共66页，星期六，2024年，5月单位阶跃输入的定义为???????????????????????????其拉氏变换????????????????单位阶跃输入???????????????????????????????????????????????????一阶系统的响应????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????一阶系统的单位阶跃响应二阶系统的响应???????????其中(ξ1）????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????二阶系阶的单位阶跃响应2.3.2单位阶跃响应函数第39页,共66页，星期六，2024年，5月相对原点有一时移的单位脉冲信号的响应为。既然面积为1的信号所引起的系统响应为，那么位于原点上的面积为的窄条信号输入后所引起的该系统响应应为，偏离原点的位置的窄条面积信号的响应信号应为。系统2.3.3测试系统对任意输入信号的时频域响应第40页,共66页，星期六，2024年，5月因此由很多窄条叠加而成的所引起的总的响应应为各窄条分别的响应之和。当，则系统第41页,共66页，星期六，2024年，5月系统对任意输入信号的时频域响应在时域内，任意信号通过系统的响应（输出）是输入信号与系统的单位脉冲响应函数的卷积；单位脉冲响应函数标志着一个测试系统对信号的传输特性。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。第42页,共66页，星期六，2024年，5月2.4测试系统频率特性的确定测定频响函数的目的：在作动态检测时，要确定系统的不失真工作频段是否符合要求。测定频响函数的方法：用标准信号输入，测出其输出信号，从而求得需要的特性。输入的标准信号有正弦信号、脉冲信号和阶跃信号。第43页,共66页，星期六，2024年，5月正弦信号激励理论依据：方法：输入各种频率的正弦信号，检测系统的输出信号，作出对应频率成分的输出与输入信号的幅值比（幅频特性）和相位差（相频特性）。是最为精确的方法。第44页,共66页，星期六，2024年，5月对于一阶测试系统，主要特性参数是时间常数?，可以通过幅频、相频特性数据直接计算?值。第45页,共66页，星期六，2024年，5月对于二阶系统，通常通过幅频特性曲线估计其固有频率?n和阻尼比?。据理论分析，欠阻尼系统（?1）幅频特性曲线峰值?r不在固有频率?n处，而满足：在处输出与输入的相位差为90o，相频曲线在该点的斜率反映了阻尼比的大小。缺点：相位的精确测量很难实现。第46页,共66页，星期六，2024年，5月阶跃信号激励阶跃信号激励也可以用来测量系统频响函数中的决定性参数，如固有频率和阻尼比1.一阶系统2.二阶系统第47页,共66页，星期六，2024年，5月一阶测试系统的阶跃响应函数为

第48页,共66页，星期六，2024年，5月二阶测试系统的阶跃响应理论分析表明，二阶系统的阶跃响应函数表明它的瞬态响应是以的圆频率作衰减振荡。阻尼比?越大，超调量M就越小，振荡波形衰减越快。第49页,共66页，星期六，2024年，5月M1：最大过冲量度ωd：有阻尼固有频率第50页,共66页，星期六，2024年，5月例题：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。当τ=0.04，w=2πf时幅度误差=(1-A(w))×100%第51页,共66页，星期六，2024年，5月2.5测量不确定度第52页,共66页，星期六，2024年，5月一、测量不确定度的含义定义：是测量