第3章习题--测试系统的基本特性 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 10:20:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

参考答案

一、选择题

1.C 2.B 3.C 4.D 5.B 6.A 7.D 8.B 9.C 10.B 11.B ,A 12.B 13.A 14.B 15.B 16..C 17.B 18.B 19.C 20.B;A

二、填空题

1.输出—输入关系 2.静态特性;动态特性 3.灵敏度;非线形度;回程误差 4.40dB

5.微分方程;传递函数;频率响应函数 6.定常(时不变);线形 7.线形叠加性;频率保持性 8.灵敏度;放大倍数 9.传递函数

10.脉冲响应函数;频率响应函数 11.幅频特性为常数;相频特性为线形 12.阶越响应法;频率响应法 13.微分方程;频率响应函数 14.静态灵敏度;固有频率;阻尼率 15. 26.1cos(30t+8.3°) 16.时间常数τ;越小越好 17.??0.5?n

18.y(t)?x(t)?h(t) ;卷积关系

19.输出与输入的幅值比(幅频特性);输出与输入的相位差(相频特性);频率 20.A?3;???60 21. 88.75℃

典型例题

例1. 现有指针式电流计4只,其精度等级和量程分别为2.5级100μА、2.5级200μА、1.5级100Μа、1.5级1mA,被测电流为90μА时,用上述4只表测量,分别求出可能产生的最大相对误差(即标称相对误差),并说明为什么精度等级高的仪表测量误差不一定小,仪表的量程应如何选择。 解:标称相对误差?可能产生的最大绝对误差量程?精度等级%??100%

仪表示值仪表示值4块表的相对误差分别为

100?2.5%?100%?2.87?200?2.5%?2??100%?5.56?

100?1.5%?3??100%?1.67?1000?1.5%?4??100%?16.67??1?仪表量程选择应使仪表示值在满足量程的1/3以上。

例2.测试系统分别由环节的串联、并联和反馈回路构成,如下图所示,求图示各系统的总灵敏度。(S1,S2,S3为各环节的灵敏度)

解:(1)系统由串联环节组成时(图a)y?S1?S2?S3?x

总灵敏度为S?y?S1?S2?S3? x(2)系统由并联环节组成时(图b)y?S1x?S2x?S3x

总灵敏度为S?y?S1?S2?S3 x(3)系统由并反馈回路组成时(图c)[x?(?yS2)]?S1?y

总灵敏度为S?S1y? x1?S1S2例3.求下图所示的R-L-C电路,当开环闭合后电流i(t)的变化规律。已知图中:E=100V,L=1H,R=100Ω,C=0.01Μf。

解:根据基尔霍夫定理∑E=0

di(t)1?R?i(t)??i(t)dtdtC

di(t)100??100i(t)?10000?i(t)dtdtE?L?拉氏变换后得:

100I(S)?SI(S)?100I(S)?10000SS100???????I(S)?2

S?100S?1000023503?????????????????3(S?50)2?(503)2拉氏反变换后得:

i(t)?23?50te?sin503t 3例4.求下图所示的PID控制器的传递函数。

1C1s1Zi(s)?R1//?C1sR?1解: 1C1sR1?Zf(s)?R2?根据运放原理

1C2s1Zf(s)U0(s)C2sH(s)????1Ui(s)Zi(s)R1?C1s1R1?C1sR2?(?s?1)(?2s?1)??????????????1TS??????1??????????????12[1??12s]T(?1??2)s(?1??2)??????????????kp[1?1?TDs]TIs

式中:?1?R1C1;?2?R2C2;T?R1C2;T1??1??2,TD??1?2。 ?1??2例5.求周期信号x(t)=0.5cos10t+0.2cos(100t-45°),通过传递函数为

H(s)?1的装置后得到的稳态响应。

0.005s?1