误差理论与数据处理(北航)-第4章-动态

测试系统动态误差的分析与补偿钱政北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院测试系统动态误差的分析与补偿动态测量误差及其评定开环系统的动态误差分析与补偿闭环系统的动态误差分析与补偿提高测试系统动态性能的途径总结仪器科学与光电工程学院动态测量误差及其评定动态测量的基本概念动态测量数据与动态测量误差动态测量误差与静态测量误差动态测量误差评定的基本方法仪器科学与光电工程学院动态测量的基本概念什么是动态测量？动态测量的特点时空性时？空？随机性相关性仪器科学与光电工程学院动态测量数据与动态测量误差动态测量数据及其分类确定性数据和随机性数据？时域特点与频域特点？确定性数据周期性数据正弦周期数据如：正弦周期数据等，单周期信号。频域特点：离散。复杂周期数据如：周期性三角波等，多个正弦信号叠加。频域特点：离散。非周期性数据准周期数据如：频率为无理数的正弦信号。频域特点：离散。瞬态数据如：阻尼振荡系统的自由振动等。频域特点：连续。随机性数据平稳过程各态历经过程特点：一个样本函数的特点能够代表其它样本函数的特点。非各态历经过程特点：一个样本不能够反映整个随机过程。非平稳过程特点：测试数据的统计特征量随时间变化。仪器科学与光电工程学院动态测量数据与动态测量误差动态测量误差定义特点时变量如何处理？在时域、频域内发现统计特征动态测量数据和动态测量误差共同点？不同点？仪器科学与光电工程学院动态测量误差与静态测量误差共同点不同点表现形式上时空性、相关性、随机性误差求取过程上重复测量求取误差分析结果单次测量求取误差分析结果数据处理量上的差别落脚点仪器科学与光电工程学院动态测量误差评定的基本方法一个是从实际测得的动态测量数据本身出发，分离出其中的动态测量系统误差、动态测量随机误差，再求出各评定参数，之后即可针对评定参数的特点开展针对性的补偿措施。一种是从系统构成的角度着手，将系统分解为若干个元件的串并联组合，以环节分析推动整个测试系统的误差分析与补偿。分析理论与工具仪器科学与光电工程学院开环系统的动态误差分析与补偿开环系统的动态误差分析方法开环系统动态误差的补偿方法动态误差补偿网络的设计方法仪器科学与光电工程学院开环系统的动态误差分析方法如何分析？不考虑干扰？考虑干扰？过渡过程的影响？干扰性质及其误差传递特点仪器科学与光电工程学院第一类和第二类动态误差第一类动态误差两者之差即为过渡过程产生的误差，特点？第二类动态误差干扰引起的误差，特点？两类误差的对比分析仪器科学与光电工程学院开环系统动态误差的补偿方法特点：具体问题具体分析要求：补偿环节的时间常数和被补偿环节相同。仪器科学与光电工程学院热电偶为例误差补偿实例优缺点的详细对比分析仪器科学与光电工程学院动态误差补偿网络的设计方法低通滤波器构建高通滤波器低通滤波器构建带通滤波器低通滤波器组建复杂传递函数仪器科学与光电工程学院动态误差补偿网络的设计方法上述分析均是针对第一类动态误差第二类动态误差分析方法的基本原理动态测量中做到全补偿是非常困难的，有的时候只要做到减小干扰对测量结果的影响就可以了。如在一些瞬态测量中，整个测量过程的时间很短，若测量过程中温度对系统的影响较大，则可考虑在系统设计过程中设计延缓温度对系统影响的环节，使得测量系统在实验时间内对温度变化来不及反应，从而达到减小温度干扰对测量结果影响的目的。仪器科学与光电工程学院提高测试系统动态性能的途径测量原理方案及系统组成器件上的改善串联测量系统的工作频带取决于最薄弱环节的频带，因此设计这样的测量系统，一定抓住测量系统设计中的最薄弱环节，针对薄弱环节开展针对性的设计，才有可能得到性能良好的测试系统。以压电式压力测试系统为例，压电传感器的工作频带较电容式或电感式压力传感器要高一到两个数量级，且传感器对后续放大器的输入阻抗要求也很高，因此对这样的系统，放大器环节的设计非常重要，若忽略了这个环节的设计，则放大器必将成为限制测试系统性能的瓶颈环节。仪器科学与光电工程学院提高测试系统动态性能的途径误差补偿的引入仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院总结动态测量的特点动态测量数据与动态测量误差动态测量误差和静态测量误差的区别动态测量误差的评定方法开环系统的动态误差分析与补偿闭环系统的动态误差分析与补偿校正的分类与特征提高测试系统动态性能的途径