测试装置的动态特性

1.传递函数:
h(s)=系统的初始条件为零时,将输出量和输入量两者的拉普拉斯变换之比。
注意:
h(s)和输入无关,即不因x(t)而异,h(s)只反映系统的特性,其值取决于固有参数。
h(s)只反映系统的响应特性而和具体的物理结构无关。同一个传递函数可能表示两个完全不同的物理系统,二者具有相似的传递函数。(一阶系统:液注温度计和rc滤波器;二阶系统:动圈式电表、振子、简单的弹簧质量系统、lrc震荡电路)。
h(s)虽然和输入无关,但是它们所描述的系统对任一具体的输入x(t) 都确定地给出了相应的y(t)。
h(s)=y(s)/x(s),其中x(s)完全由系统(包括研究对象和测试装置)的结构所决定,y(s)则和输入点(激励)的位置、所测的变量以及测点布置情况有关。
一般的测试装置总是稳定的系统,其中分母中s的幂次总是高于分子中s的幂次。
2.环节的串联、并联:
(1)h1(s)和h2(s)为两个传递函数,串联后所组成的系统的传递函数为:
h(s)= h1(s)·h2(s)
(2)h1(s)和h2(s)为两个传递函数,并联后所组成的系统的传递函数为:
h(s)= h1(s)+ h2(s)
(3)任何一个系统总可以看成是若干个一阶、二阶系统的并联(串联)。
3.频率响应函数
(1)令s=j·ω,则h(jω)称为频率响应函数、或频率响应特性。简写h(ω)。它是一个复数,具有相应的模和相角。
(2)对于稳定的常系数线性系统,若输入为一正弦函数,则稳态的输出也是与输入同一频率的正弦函数。输出的幅值和相角通常不等于输入的幅值和相角, 幅频特性与相频特性分别代表输出与输入幅值的比值和相角差,他们是ω的函数。
4.脉冲响应函数
系统特性在时域可用脉冲响应函数h(t)来描述,在频域可用频率响应函数h(w)来描述,在复数域可用传递函数h(s)来描述。三者的关系一一对应。传递函数——拉扑拉丝,频率响应——傅立叶变换。