动态测试技术习题一(全文完整)

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动态测试技术习题一(全文完整)

 

 习题

 2 1. 填空题 2-1 典型的测试系统由________装置、________装置和________装置、________装置、________、________组成。

 2-2 在稳态条件下,测试装置输出信号微变量 dy 和输入信号微变量 dx 之比,称之为________; 2-3 测试装置的静态特性主要以________、________和________表征。

 2-4 选用仪器时应留意到:灵敏度越高,仪器的测量范围越________,其稳定性越________。

 2-5 常系数线性系统的三个重要特性为________、________、_________、_______和________。

 2-6 线性系统具有________保持性,即若系统输入一个正弦信号,则其稳态输出的________保持不变,但输出的________和________一般会发生变化。

 2-7 测试装置的动特性在频域中是用________表示,在时域中是用________表示的。

 2-8 要使一阶测试装置的动态响应快,就应使________。

 2-9 要使一阶系统接近于抱负系统,则要求其频率响应的要满意此条件________和________。

 2-10 测试装置的脉冲响应函数 h(t)就是当输入为________时装置的输出。当用 h(t)来表示装置的动态特性时,输入 x(t)、输入 y(t)与 h(t)三者的关系为________。

 2-11 实现不失真测试的条件是:该测试装置的幅频特性________、相频特性________。

 2-12 系统频率响应函数的定义是;在系统________为零的条件下,系统输出响应的________与输入激励的________之比。在系统的稳态分析中,它的模等于系统________与________的幅值比,其幅角等于它们的________。

 2-13 系统的阶跃响应是表征系统对________的响应力量;系统的频率响应则表征系统对信号中________的响应力量。

 2-14 在频域中,测试装置的输出 Y(S)与输入信号 X(S)之间的关系是________,在时域中,测试装置输出 y(t)与输入 x(t)之间的关系是________。

 2. 问答题 2-15 某装置对单位阶跃的响应如图 4.23,试问:(1)该系统可能是什么系统?(2)如何依据该曲线识别该系统的动特性参数? 图 3.23

 习题 4-16 图 2-16 通常在结构及工艺允许的条件下,为什么都盼望将二阶测试装置的阻尼率  定在 0.7 四周? 2-17 二阶系统可直接用相频特性  (  )=90°所对应的频率  作为系统固有频率n的估量,这种估量值与系统的阻尼率 D 是否有关?为什么? 3. 计算题 2-18 若压电式力传感器灵敏度为 90pC/MPa,电荷放大器的灵敏度为 0.05V/pC,若压力变化 25MPa,为使纪录笔在纪录纸上的位移不大于 50mm,则笔式纪录仪的灵敏度应选多大? 2-19 用时间常数为 2s 的一阶装置测周期为 2s、4s 的正弦信号,试求周期为 4s 装置产生的幅值误差和相位滞后量分别是 2s 装置的几倍? 2-20用时间常数为2s的一阶装置测量烤箱内的温度,箱内的温度近似地按周期为160s作正弦规律变化,且温度在 500℃~1000℃范围内变化,试求该装置所指示的最大值和最小值各是多少? 2-21 用一阶系统作 200Hz 正弦信号的测量,假如要求振幅误差在 l0%以内,则时间常数应取多少?如用具有该时间常数的同一系统作 50Hz 正弦信号的测试,问此时的振幅误差和相位差是多少?

 2-22 已 知 某 线 性 装 置21( )1 0.01A,( ) arctan0.1    , 现 测 得 该 系 统 稳 态 输 出y(t)=10sin(30t-45°),试求系统的输入信号 x(t)。

 2-23 某测量装置的频率响应函数为1(j )1 0.05jH ,试问:

 (1) 该系统是什么系统? (2) 若输入周期信号( ) 2cos10 0.8cos(100 30 )   ox t t t,试求其稳态响应 y(t)。

 3-29 用时间常数为 0.5 的一阶装置进行测量,若被测参数按正弦规律变化,若要求装置指示值的幅值误差小于 2%,问被测参数变化的最高频率是多少?假如被测参数的周期是 2s 和 5s,问幅值误差是多少? 2-24 已知某测试系统传递函数 11 0.5H ss ,当输入信号分别为 1sin x t  ,2sin4 x t  时,试分别求系统稳态输出,并比较它们幅值变化和相位变化。

 2-25 一种力传感器可作为二阶系统处理。已知传感器的固有频率为 800Hz,阻尼率为 0.14。问使用该传感器作频率为 500Hz 和 1000Hz 正弦变化的外力测试时,其振幅和相位角各为多少? 习题

 一 1. 填空题

 1-1 确定信号可分为_________和_________两类,前者频谱具有的特点是_________,后者的频谱具有特点是_________。

 1-2 信号的有效值又称_________;它反映信号的_________;有效值的平方称_________,它是信号的_________。

 1-3 已知三角波傅里叶级数绽开式为02 2 28 1 1( ) (sin sin3 sin5 )3 5Ag t t t t       L,则其频率成分为_________;各频率的振幅为_________;幅值频谱图为_________。

 1-4 周期信号( ) x t的傅里叶级数三角函数绽开式为 式中,/20/201( )dTTa x t tT表示_________,/20/202( )cos dTnTa x t n t tT表示_________,/20/202( )sin dTnTb x t n t tT表示_________。

 1-5 在周期方波信号的傅里叶级数式22 1 1( ) (cos cos3 cos5 )3 5Ax t t t t       L和周期三角波信号的傅里叶级数式中,信号的直流重量分别是_________和_________,方波信号的幅值收敛速度比三角波信号_________,叠加复原达到同样的精度要求时,方波信号比三角波信号需要更多的_________,因此对测试装置要求更宽的_________。

 2. 计算题 1-6 已知方波的傅里叶级数绽开式为 求该方波的均值、频率成分、各频率的幅值,并画出其频谱图。

 1-7 图 2.43 所示周期三角波的数学表达式为 求出傅里叶级数的三角函数绽开式并画出单边频谱图。

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