机械工程测试技术基础课后习题答案

第1页共22页第一章习题一、选择题1.描述周期信号的数学工具是（）。A.相关函数B.傅氏级数C.傅氏变换D.拉氏变换2.傅氏级数中的各项系数是表示各谐波分量的（）。A.相位B.周期C.振幅D.频率3.复杂的信号的周期频谱是（）。A．离散的B.连续的C.δ函数D.sinc函数4.如果一个信号的频谱是离散的。则该信号的频率成分是（）。A.有限的B.无限的C.可能是有限的，也可能是无限的5.下列函数表达式中，（）是周期信号。A.5cos10()0xt当t0当t0B.()5sin2010cos10)xttttC.()20cos20()atxtett6.多种信号之和的频谱是（）。A.离散的B.连续的C.随机性的D.周期性的７.描述非周期信号的数学工具是（）。A.三角函数B.拉氏变换C.傅氏变换D.傅氏级数８.下列信号中，（）信号的频谱是连续的。A.12()sin()sin(3)xtAtBtB.()5sin303sin50xtttC.0()sinatxtet９.连续非周期信号的频谱是（）。A.离散、周期的B.离散、非周期的C.连续非周期的D.连续周期的10.时域信号，当持续时间延长时，则频域中的高频成分（）。A.不变B.增加C.减少D.变化不定第2页共22页11.将时域信号进行时移，则频域信号将会（）。A.扩展B.压缩C.不变D.仅有移项12.已知()12sin,()xttt为单位脉冲函数，则积分()()2xttdt的函数值为（）。A．6B.0C.12D.任意值13.如果信号分析设备的通频带比磁带记录下的信号频带窄，将磁带记录仪的重放速度（），则也可以满足分析要求。A.放快B.放慢C.反复多放几次14.如果1)(t，根据傅氏变换的（）性质，则有0)(0tjett。A.时移B.频移C.相似D.对称15.瞬变信号x（t），其频谱X（f），则∣X（f）∣²表示（）。A.信号的一个频率分量的能量B.信号沿频率轴的能量分布密度C.信号的瞬变功率16.不能用确定函数关系描述的信号是（）。A.复杂的周期信号B.瞬变信号C.随机信号17.两个函数12()()xtxt和，把运算式12()()xtxtd称为这两个函数的（）。A.自相关函数B.互相关函数C.卷积18.时域信号的时间尺度压缩时，其频谱的变化为（）。A.频带变窄、幅值增高B.频带变宽、幅值压低C.频带变窄、幅值压低D.频带变宽、幅值增高19.信号()1txte，则该信号是().A.周期信号B.随机信号C.瞬变信号20.数字信号的特性是（）。A.时间上离散、幅值上连续B.时间、幅值上均离散C.时间、幅值上都连续D.时间上连续、幅值上量化第3页共22页二、填空题1.信号可分为和两大类。2.确定性信号可分为和两类，前者的频谱特点是＿＿＿＿。后者的频谱特点是＿＿＿＿。3.信号的有效值又称为＿＿＿＿，有效值的平方称为＿＿＿＿，它描述测试信号的强度（信号的平均功率）4.绘制周期信号x（t）的单边频谱图，依据的数学表达式是＿＿＿＿，而双边频谱图的依据数学表达式是＿＿＿＿。5.周期信号的傅氏三角级数中的n是从＿＿＿＿到＿＿＿＿展开的。傅氏复指数级数中的n是从＿＿＿＿到＿＿＿＿展开的。6.周期信号x（t）的傅氏三角级数展开式中：na表示＿＿＿，nb表示＿＿＿，0a表示＿＿＿，nA表示＿＿＿，n表示＿＿＿,0n表示＿＿＿。7.工程中常见的周期信号，其谐波分量幅值总是随谐波次数n的增加而＿＿＿的，因此，没有必要去那些高次的谐波分量。8.周期方波的傅氏级数：10021()(coscos3)3AxtAtt周期三角波的傅氏级数：2002411()(coscos3cos5)2925AAxttt，它们的直流分量分别是＿＿＿和＿＿＿。信号的收敛速度上，方波信号比三角波信号＿＿＿。达到同样的测试精度要求时，方波信号比三角波信号对测试装置的要求有更宽的＿＿＿。9.窗函数ω（t）的频谱是sincf，则延时后的窗函数()2t的频谱应是＿＿＿。10.信号当时间尺度在压缩时，则其频带＿＿＿其幅值＿＿＿。例如将磁带记录仪＿＿＿即是例证。11.单位脉冲函数()t的频谱为＿＿＿，它在所有频段上都是＿＿＿，这种信号又称＿＿＿。12.余弦函数只有＿＿＿谱图，正弦函数只有＿＿＿谱图。13.因为2lim()TTTxtdt为有限值时，称()xt为＿＿＿信号。因此，瞬变信号属于＿＿＿，而周期信号则属于＿＿＿。14.计算积分值：(5)ttedt＿＿＿。第4页共22页15.两个时间函数12()()xtxt和的卷积定义式是＿＿＿。16.连续信号x（t）与单位脉冲函数0()tt进行卷积其结果是：0()()xttt＿＿＿。其几何意义是：＿＿＿。17.单位脉冲函数0()tt与在0t点连续的模拟信号()ft的下列积分：0()()ftttdt＿＿＿。这一性质称为＿＿＿。18.已知傅氏变换对1()f，根据频移性质可知02jfte的傅氏变换为＿＿＿。19.已知傅氏变换对：112212()()()()()()()xtXfxtXfxtxtxt和当时，则()Xf=＿＿＿。20.非周期信号，时域为x（t），频域为()Xf，它们之间的傅氏变换与逆变换关系式分别是：()Xf=＿＿＿，x（t）=＿＿＿。参考答案一、选择题1.B2.C3.A4.C5.B6.C7.C8.C9.C10.C11.D12.C13.B14.A15.B16.C17.C18.B19.C20.B二、填空题1.确定性信号；随机信号2.周期信号；非周期信号；离散的；连续的3.均方根值；均方值4.傅氏三角级数中的各项系数（0,,,nnnaabA等）傅氏复指数级数中的各项系数（,,nnnccc）。5.0；+∞；–∞；+∞6.na—余弦分量的幅值；nb—正弦分量的幅值；0a—直流分量；nA--n次谐波分量的幅值；n--n次谐波分量的相位角；0n--n次谐波分量的角频率7.衰减8.A；A/2；更慢；工作频带第5页共22页9.sinjfecf10.展宽；降低；慢录快放11.1；等强度；白噪声12.实频；虚频13.能量有限；能量有限；功率有限14.5e15.12()()xtxtd16.0()xtt；把原函数图象平移至位置处17.0()ft；脉冲采样18.0()ff19.12()()XfXf20.2()()jtXfXfedf第二章习题一、选择题1.测试装置传递函数H（s）的分母与（）有关。A.输入量x（t）B.输入点的位置C.装置的结构2.非线形度是表示定度曲线（）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4.用常系数微分方程描述的系统称为（）系统。A.相似B.物理C.力学D.线形5.下列微分方程中（）是线形系统的数学模型。A.225dydydxtyxdtdtdtB.22dydxydtdtC.22105dydyyxdtdt6.线形系统的叠加原理表明（）。第6页共22页A.加于线形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9.测试过程中，量值随时间而变化的量称为（）。A.准静态量B.随机变量C.动态量10.线形装置的灵敏度是（）。A.随机变量B.常数C.时间的线形函数11.若测试系统由两个环节串联而成，且环节的传递函数分别为12(),()HsHs，则该系统总的传递函数为（）。若两个环节并联时，则总的传递函数为（）。A.12()()HsHsB.12()()HsHsC.12()()HsHsD.12()/()HsHs12.输出信号与输入信号的相位差随频率变化的关系就是（）。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15.对不变线形系统的频率响应函数等于（）。A.系统的正弦输出与正弦输入比B.系统稳态正弦输出的傅氏变换与正弦输入的傅氏变换之比C.用虚指数函数表示系统稳态正弦输出与正弦输入之比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（）。A.幅值不变，频率、相位改变B.相位不变，幅值、频率改变第7页共22页C.频率不变，幅值、相位改变17.二阶装置，用相频特性中（ω）=-90°时所对应的频率ω作为系统的固有频率n的估计值，则值与系统阻尼频率ξ的大小（）。A.有关B.无关C.略有关系D.有很大关系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1.一个理想的测试装置应具有单站值的、确定的＿＿＿。2.测试装置的特性可分为＿＿＿特性和＿＿＿特性。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，其动态线形范围是＿＿dB。5.描述测试装置动态特性的数学模型有＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿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、输出呈线形关系时，则称为＿＿＿系统。7.线形系统中的两个最重要的特性是指＿＿＿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。第8页共22页14.二阶系统的主要特征参数有＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。15.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＿＿＿。17.二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＿＿＿。参考答案一、选择题1.C2.B3.C4.D5.B6.A7.D8.B9.C10.B11.B，