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测试技术试验模板
实验1二阶系统频率响应试验
一、实验目的:
1、了解二阶系统的频率响应特性;
2、了解影响二阶系统动态特性的参数;
3、掌握常见的二阶系统。
二、实验仪器:
1.计算机及分析软件
2.打印机
三、实验原理
用二阶微分方程表示二阶系统的特性,其幅频特性和相频特性分别为
传递函数为
频率响应函数为
幅频特性为
相频特性为
其中二阶动态特性的参数是固有频率和阻尼比,在一般的使用频率范围中,又以固有频率的影响最为重要。
因此二阶系统固有频率ωn的选择应以其工作频率范围为依据。
在ω=ωn附近,系统幅频特性受阻尼比影响极大,当ω≈ωn时,系统发生共振。
因此作为实 用装置,极少选用这种频率关系。
但这种关系在测定系统本身的参数时,却是很重要的。
改变系统的参数,观察一下系统特性参数的变化
计算阻尼比分别为0.2,0.7,2时,系统的时间响应,画出不同阻尼比时的xo(t)曲线。
四、实验步骤
输入系统的阻尼系数,观察二阶系统特性的变化趋势。
实验2一二阶系统实现无失真测试条件
一、实验目的:
1.观察一阶测试装置频响曲线,了解参数τ变化对其的影响。
2.观察二阶测试装置频响曲线,了解参数ξ、
变化对其影响。
二、实验仪器:
1.计算机及分析软件
2.打印机
三、实验原理
(一)一阶系统的无失真测试
两种装置属于力学、电学装置,它们属于一阶系统,均可用一阶微分方程来描述。
其一般形式为:
标准方程为:
式中τ—时间常数
S—系统灵敏度
观察系统动态特性时,可令S=1,即
传递函数为
频率响应函数为
幅频表示式
相频表示式
(二)二阶系统的无失真测试
两种装置属于二阶系统,均可用二阶微分方程来描述。
标准方程为:
式中ω
—系统固有频率
ξ—系统阻尼比
S—系统静态灵敏度
对具体系统而言,令S=1,即
传递函数为
频率响应函数为
幅频特性为
相频特性为
四、实验内容即步骤
1改变参数τ,画出一阶测量装置幅频、相频特性曲线。
(1)打开计算机
(2)双击桌面上的”test”。
(3)进入”机械工程测试技术基础实验”点击”开始”。
(4)进入实验,点击实验二”测量装置实现无失真测试条件”。
(5)点击对话框中的”一阶系统”。
(6)改变τ值,设
变化,画出幅频、相频曲线进行分析。
确定幅值误差
工作频率范围。
τ
幅频曲线
相频曲线
1
0.5
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
2改变参数ξ、
画出二阶测量装置幅频、相频特性曲线。
(1)打开计算机。
(2)双击桌面上的”快捷方式”。
(3)进入”机械工程测试技术基础实验”点击”开始”。
(4)进入实验,点击实验二”测量装置实现无失真测试条件”。
(5)点击对话框中的”二阶系统”。
(6)改变ξ值,确定
=20值,
变化,画出幅频、相频曲线,分析改变ξ对测量装置的影响。
求出最佳阻尼。
(7)在
值条件下,改变
变化,画出幅频、相频曲线进行分析,确定对不失真频率范围影响。
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