工程测试与信号处理第二章习题

1第二章习题一、选择题2.非线性度是表示定度曲线（）的程度。A.接近真值B.偏离其拟合直线C.正反行程的不重合3.测试装置的频响函数H（jω）是装置动态特性在（）中的描述。A．幅值域B.时域C.频率域D.复数域5.下列微分方程中（）是线性系统的数学模型。A.225dydydxtyxdtdtdtB.22dydxydtdtC.22105dydyyxdtdt6.线性系统的叠加原理表明（）。A.加于线性系统的各个输入量所产生的响应过程互不影响B.系统的输出响应频率等于输入激励的频率C.一定倍数的原信号作用于系统所产生的响应，等于原信号的响应乘以该倍数7.测试装置能检测输入信号的最小变化能力，称为（）。A.精度B.灵敏度C.精密度D.分辨率8.一般来说，测试系统的灵敏度越高，其测量范围（）。A.越宽B.越窄C.不变10.线性装置的灵敏度是（）。A.随机变量B.常数C.时间的线性函数12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是系统的（）。A.幅频特性B.相频特性C.传递函数D.频率响应函数13.时间常数为τ的一阶装置，输入频率为1的正弦信号，则其输出与输入间的相位差是（）。A.-45°B-90°C-180°14.测试装置的脉冲响应函数与它的频率响应函数间的关系是（）。A.卷积B.傅氏变换对C.拉氏变换对D.微分16.对某二阶系统输入周期信号000()sin()xtAt，则其输出信号将保持2（）。A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变C.频率不变，幅值、相位可能改变18.二阶系统的阻尼率ξ越大，则其对阶越输入的时的响应曲线超调量（）。A.越大B.越小C.不存在D.无关19.二阶装置引入合适阻尼的目的是（）。A.是系统不发生共振B.使得读数稳定C.获得较好的幅频、相频特性20.不失真测试条件中，要求幅频特性为（），而相频特性为（）。A.线形B.常数C.是频率的函数二、填空题3.测试装置的静态特性指标有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。4.某位移传感器测量的最小位移为0.01mm，最大位移为1mm，其动态线性范围是＿＿dB。5.描述测试装置动态特性的函数有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿等。6.测试装置的结构参数是不随时间而变化的系统，则称为＿＿＿系统。若其输入、输出呈线性关系时，则称为＿＿＿系统。7.线性系统中的两个最重要的最基本的特性是指＿＿＿和＿＿＿。8.测试装置在稳态下，其输出信号的变化量y与其输入信号的变化量x之比值，称为＿＿＿，如果它们之间的量纲一致，则又可称为＿＿＿。9.测试装置的输出信号拉氏变换与输入信号拉氏变换之比称为装置的＿＿＿。10.测试装置对单位脉冲函数δ（t）的响应，称为＿＿＿记为h（t），h（t）的傅氏变换就是装置的＿＿＿。11.满足测试装置不失真测试的频域条件是＿＿＿和＿＿＿。12.为了求取测试装置本身的动态特性，常用的实验方法是＿＿＿和＿＿＿。13.测试装置的动态特性在时域中用＿＿＿描述，在频域中用＿＿＿描述。14.二阶系统的主要特征参数有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。315.已知输入信号x（t）=30cos（30t+30°），这时一阶装置的A（ω）=0.87，()=-21.7°，则该装置的稳态输出表达式是：y（t）=＿＿＿。16.影响一阶装置动态特性参数是＿＿＿，原则上希望它＿＿＿。17.动圈式检流计是一个转子弹簧系统，是一个二阶系统，此二阶系统的工作频率范围是＿＿＿。18.输入x（t），输出y（t），装置的脉冲响应函数h（t），它们三者之间的关系是＿＿。19.测试装置的频率响应函数为H（jω），则｜H（jω）｜表示的是＿＿＿，∠H（jω）表示的是＿＿＿，它们都是＿＿＿的函数。20.信号x（t）=6sin23t，输入τ=0.5的一阶装置，则该装置的稳态输出幅值A=＿＿＿，相位滞后=＿＿＿。21.一个时间常数τ=5s的温度计，插入一个以15℃/min速度线形降温的烘箱内，经半分钟后取出，温度计指示值为90℃，这时，烘箱内的实际温度应为＿＿＿。参考答案二、填空题3.灵敏度；非线性度；回程误差4.40dB5.微分方程；传递函数；频率响应函数6.定常（时不变）；线形7.可叠加性；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°）416.时间常数τ；越小越好17.0.5n18.()()()ytxtht；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20.3;60A21.88.75℃典型例题例1.求周期信号x（t）=0.5cos10t+0.2cos（100t-45°），通过传递函数为1()0.0051Hss的装置后得到的稳态响应。解：设12()()()xtxtxt式中，012()0.5cos10,()0.2cos(10045)xttxtt当系统有输入1()xt时，则输出为1()yt，且1112110.5()cos(10)()1yttarctg式中，110.005,10，01()0.499cos(102.86)ytt同样可求得当输入为2()xt时，有输出为2()yt，且002()0.17cos(1004526.5)ytt此装置对输入信号x（t）具有线形叠加性。系统输出的稳态响应为：1200()()()0.499cos(102.86)0.17cos(10071.5)ytytyttt例2.用一个具有一阶动态特性的测量仪表（τ=0.35s），测量阶跃信号，输入由25单位跳变到240单位，求当t=0.35s，0.7s，2s时的仪表示值分别为多少？解：一阶装置的单位阶跃输入时的响应为5()()()11111()1tYsHsXsssssyte当输入由125T跳变至2240T单位时，输出响应表达式为1210.35()()(1))ttytTTTe所以，t=0.35s时，仪表示值为1()160.9yt；t=0.7s时，仪表示值为2()211yt；t=2s时，仪表示值为3()239.3yt。例3.图示RC电路中，已知C=0.01μF，若xe的幅值为100，频率为10kHz，并且输出端ge的相位滞后xe30°，求此时的R应为何值，输出电压幅值为多少？解：该RC电路为一阶系统，并且τ=RC，则有21()11()11()()1()HssHjjHjarctg当ge滞后于xe时，则有06433033333918()0.0110210tgRC6由于00()YAZ输出ge的幅值为:284210086.6()()1(91810210)1xgeeV