1、机械工程测试技术基础学习指导书目录第一章习题2参考答案7典型例题10第二章习题22参考答案25典型例题26第三章习题40参考答案43典型例题44第四章习题52参考答案57典型例题58第五章习题66参考答案70典型例题71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. 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
2、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()xt当 t当B. in2)ttttC. ()0cos(atxe6.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.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.下列信号中, ( )信号的频谱是连续的。A. 12()sin()sin(3)xtAtBtB. 53050C. ()siatxtet.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
3、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【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 3 页 共 80 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 为单位脉冲函数,则积分()12sin,()xtt的函数值为( ) 。()2xttdtA6 B.0 C.12 D.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 ,根据傅氏变换的( )性质,则有 。1)(t 0)(0tjetA.时移 B
4、.频移 C.相似 D.对称15.瞬变信号 x(t) ,其频谱 X(f) ,则X(f)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 ,把运算式 称为这两个函数的( 12()xtt和 12()xttd) 。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.频带变窄、幅值压低 D.频带变宽、幅值增高19.信号 ,则该信号是( ).()1txteA.周期信
5、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: 表示, 表
6、示, 表nanb0a示, 表示, 表示, 表示。nAn07. 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: 周期三角波的傅氏级10021()(coss3)Axttt数: ,它们的直流分量分别是20024()(cos35)92Axttt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 (t)的频谱是 ,则延时后的窗函数 的频谱应是sincf ()2t。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
7、脉冲函数 的频谱为,它在所有频段上都是,这种信号又称()t。12.余弦函数只有谱图,正弦函数只有谱图。【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 5 页 共 80 页13.因为 为有限值时,称 为信号。因此,瞬变信号属于2lim()Txtd()xt,而周期信号则属于。14.计算积分值: 。(5)tted15.两个时间函数 的卷积定义式是。12)xt和16.连续信号 x(t)与单位脉冲函数 进行卷积其结果是:0()t。其几何意义是:。0()t17.单位脉冲函数 与在 点连续的模拟信号 的下列积分:0()t0t ()ft。这一性质称为。()ftd18.已知傅氏变换对 ,根据频移性质可知 的傅氏变
8、换为。1()f:02jfte19.已知傅氏变换对:时,则112212()()()()xtXfxtXfxttx:和 当=。f20.非周期信号,时域为 x(t) ,频域为 ,它们之间的傅氏变换与逆变换关系式()f分别是: =,x(t)= 。()Xf三、计算题1. 三角波脉冲信号如图 1-1 所示,其函数及频谱表达式为 /2图 1-1202()0Attxt t当当当2()sin()AfXfc求:当 1()()dxtt时,求 11()()xtXf及 的表达式。2. 一时间函数 f(t)及其频谱函数 F()如图 1-2 所示已知函数00()os()mxt:设,示意画出 x(t)和 X()的函数图形。当0
9、m时,X()的图形会出现什么情况?( m为 f(t)中的最高频率分量的角频率)图 1-2 3. 图 1-3 所示信号 a(t)及其频谱 A(f) 。试求函数 的傅氏0()(1cos2)ftaft变换 F(f)并画出其图形。图 1-34. 求图 1-4 所示三角波调幅信号的频谱。【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 7 页 共 80 页图 1-4参考答案一、选择题1.B 2.C 3.A 4.C 5.B 6.C 7.C 8.C 9.C 10.C 11.D 12.C 13.B 14.A 15.B 16.C 17.C 18.B 19.C 20.B二、填空题1.确定性信号;随机信号2.周期信号;
10、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( 等 )傅氏复指数级数中的各项系数(0,nnabA) 。,nnc5.0;+;+6. 余弦分量的幅值; 正弦分量的幅值; 直流分量; - n 次谐波分nanb0aA量的幅值; -n 次谐波分量的相位角; -n 次谐波分量的角频率n07.衰减8.A;A/2;更慢;工作频带9. sinjfecf10.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. 5e15. 12()xtd16. ;把原函数图象平移至 位置处017. ;脉冲采样()ft18. 019. 12()X
11、ff20. 2()jtedf三、计算题1. 解: 函数图形见图 1-5 所示。102()0Atdxt当当 当 t图 1-51 2()2)(sin)XfjfXfAfc【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 9 页 共 80 页2.解:见图 1-6 所示。图(a)为调幅信号波形图,图(b)为调幅信号频谱图。当 时,两边图形将在中间位置处发生混叠,导致失真。 bb3.解:由于 0()(1cos2)ftaftt并且 000()()1cos2)()atAfff:所以000()()()()211FfffffAAF(f)的频谱图见图 1-7 所示: 图 1-74.解:图 1-8 所示调幅波是三角波与载
12、波 的乘积。两个函数在时域中的乘积,0cost对应其在频域中的卷积,由于三角波频谱为: 2sin()fc余弦信号频谱为 001()()2ff卷积为 sincf2200()()sin4fc典型例题例 1.判断下列每个信号是否是周期的,如果是周期的,确定其最小周期。(1) (2)()2cos(3)4ftt2()sin)6ftt(3) (4)u 00it解:(1)是周期信号, ;min3T(2)是周期信号, ;i(3)是非周期信号,因为周期函数是定义在 区间上的,而(,)是单边余弦信号,即 t0 时为余弦函数,t0 无定义。属非周期信()cos()fttu号;(4)是非周期信号,因为两分量的频率比为
13、 ,非有理数,两分量找不到共同的重12复周期。但是该类信号仍具有离散频谱的特点(在频域中,该信号在 和0处分别有两条仆线)故称为准周期信号。02例 2.粗略绘出下列各函数的波形(注意阶跃信号特性)(1) (2)1()3)ftut2()3)ftut(3) 3(3t解:(1) 是由阶跃信号 经反折得 ,然后延时得 ,其1()ft)()t(3)()utt图形如下(a)所示。(2)因为 。其波形如下图(b)所示。 (这里应注意2 3()2()ftutt)()ut【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 11 页 共 80 页(3) 是两个阶跃函数的叠加,在 时相互抵消,结果只剩下了一个窗函数。3(
14、)ft 32t见下图(c)所示。例 3. 粗略绘出下列各函数的波形(注意它们的区别)(1) ; (2)10()sin()fttut 20()sin()fttu(3) 2 0解:(1)具有延时的正弦函数与单位阶跃函数的乘积。其波形如下图(a)所示。(2)正弦函数与具有延时的单位阶跃函数的乘积。其波形如下图(b)所示。(3)具有延时的正弦信号与延时相同时间的阶跃信号的乘积。其波形如下图(c)所示。例 4.从示波器光屏中测得正弦波图形的“起点”坐标为(0,-1) ,振幅为 2,周期为4,求该正弦波的表达式。解:已知幅值 X=2,频率 ,而在 t=0 时,x=-1,则将上述参数代入020.54T一般表
15、达式 ()sin()xtXt得 012sin(.5)t03o所以 ()si(.3)xtt例 5.设有一组合复杂信号,由频率分别为 724Hz,44 Hz,500 Hz,600 Hz 的同相正弦波叠加而成,求该信号的周期。解:合成信号的频率是各组成信号频率的最大公约数则:24,750,6而 10.25()4Tsf所以该信号的周期为 0.25s。例 6利用 函数的抽样性质,求下列表示式的函数值:(1) (2)31()();tfe()24)(1;ftutt(3) (4)tdt 00)fdt(5) (6)2()(4);ftt()cos(;2ftt解: 函数是一类应用广泛的重要函数。在卷积运算、傅立叶变
16、换及测试系统分析中,利用它可以简化许多重要结论的导出。本例题的目的在于熟悉并正确应用 函数的性质。(1)由于 ()ftft311()()tfet则 311te(2) ()24)(0)ftut:这里应注意: 11()(0)22u00()()()ftfttdf【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 13 页 共 80 页(3) ()()tdftett(4) 00()()()(ftfttdf (5)2()(4)()2ftttdt这里应注意信号 的含义,由于 表示 t=0 时有一脉冲,而在 时为零。2()t0t所以 就表示当 t=2 时各有一脉冲,即 。2(4)t 2(4)()(2)tt(6)1
17、cos()2)fttdt例 7.已知一连续时间信号 x(t)如下图(a)所示,试概括的画出信号 的波形图。(2)3tx解:是 x(t)经反折,尺度变换并延时后的结果。不过三种信号运算的次序可以任(2)3意编排,因此该类题目有多种解法。以下介绍其中的两种求解过程。方法一 信号 x(t)经反折尺度变换延时(1) 反折:将 x(t)反折后得 x(-t) ,其波形如图(b)所示。(2) 尺度变换:将 x(-t)的波形进行时域扩展的 。其 波形如图(c)()3tx所示。(3) 延时:将 中的时间 t 延时 6,得 其波形如图(d)所示。()3t(6)t方法二 信号 x(t)经尺度变换反折延时。(1) 尺
18、度变换:将 x(t)在时域中扩展,得 。其波形如图(e)所示。()3tx(2) 反折:将 反折,得 ,其波形如图(f)所示。()3()3t(3) 延时:将 中的时间 t 延时 6,即将原波形向右平移 6,得 。tx (6)3tx同样可得变换后的信号 。其波形如图(g)所示。(2)x例 8.已知 和 的波形图如下图(a),(b)所示,试计算 与 的卷积积分。()eth ()eth()ehtd解:(1)反折:将 与 的自变量 t 用 替换。然后将函数 以纵坐标为轴()eth ()h【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 15 页 共 80 页线进行反折,得到与 对称的函数 。见图(c)所示。
19、()h(2)平移:将函数 沿 轴正方向平移时间 t,得函数 。 (注意,这t ()ht里的 t 是参变量) ,见图(d)所示。(3)相乘并取积分:将 连续地沿 轴平移。对于不同的 t 的取值范围,确定()ht积分上、下限,并分段计算积分结果。以下进行分段计算:(a)当 时, 的位置如图(e)所示。这时 与没有重合部12t()ht()ht分。所以 ()0eh(b) 时,的位置如图(f)所示。这时 与 的图形重叠区间为1t ()ht()e至 t。把它作为卷积积分的上、下限,得:12 212 1()()46t tethd(c) 时(即 ,并且 时) ,则的位置如图(g)所示,这时的图312ttt形重
20、叠区间为( ,1) ,把它作为卷积积分的上、下限,得:2123()()416tethdt(d) 时, (即 ,同时 ) ,由图(h)可知积分区间为(t-2,1) 。32t2tt得 212 3()()4t tethtd(e) 时, 与 无重叠部分,见图(i)所示,这时3tte()0h归纳以上结果得22 10214633() 240ttethttt当当当当当卷积结果见图(j)所示。例 9.求下图所示锯齿波信号的傅立叶级数展开式。【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 17 页 共 80 页tf(t)解:锯齿波信号表达式为(一周期内) 02T由公式得 2001()Taftd02cosTntan
21、td 01bi所以 0001 1()(ss2sin3sin)2fttttt式中 0T例 10.周期性三角波信号如下图所示,求信号的直流分量、基波有效值、信号有效值及信号的平均功率。解:先把信号展开为傅立叶级数三角形式为22 10222201()31 ().573TTTEftdttdE111224()(coss3cos5)ftttt显然,信号的直流分量为 0a基波分量有效值为 24.87E信号的有效值为 12 10222201()().573TTTftdEtEtd信号的平均功率为221()3Tftd例 11. 周期矩形脉冲信号 f(t)的波形如下图所示,并且已知=0.5s,T=1s,A=1V,则
22、问;该信号频谱中的谱线间隔 f 为多少?信号带宽为多少?解:(1)谱线间隔: 616210T【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 19 页 共 80 页或 1610()f kHzT(2)信号带宽 662()40.51B或 2()f kHz例 12.求指数衰减振荡信号 的频谱。0()sin)atteut解:由于 0001(sin)()(2jtjtat ateuteu并且 ()atFj于是可得 00 01()()jtajtteuajF利用傅立叶变换的线形性质可得 0 000211sin() ()()()ateutjaaj例 13.已知 ,试求 f(t) 。0()F解:利用傅立叶变换的对称性
23、可求得 f(t) 。将题中给定的 F()改写为 f(t) ,即0()Ft根据定义 00()()jtjttFtede函 数 抽 样 性 质 )于是 0()2()jFtf对 称 性 质 )将上式中的(-)换成 t 可得 02()jtfte所以有 0()jtfte例 14. 已知 ,试求其频谱 F()cost解:因为 44331cs2j jjtjttee利用频移性质可得 4()(4)2jtFe于是 33cos()(4)j jtee 例 15.求下图(a)所示三角脉冲信号的频谱。三角脉冲的分段函数表示为 2()2() 2Attxt t当当 当【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 21 页 共
24、80 页解:方法一、 按傅氏变换的定义求解。因为 x(t)是偶函数,傅氏变换为:20 202 20 02()()cos4coscos1ininsin44(cos)XfxtftdAfttdftdf ftffAtf 2)1in1(sin)fcx(t)的幅值频谱如图(b)所示。方法二、 利用卷积定理求解。三角脉冲 x(t)可以看成两个等宽矩形脉冲 和 的卷积。如下图所示。1xt2t因为 12sin()2fXfcA根据时域两函数的卷积对应频域函数的乘积: 122()()sinXffXfxttxtAffc所以 2sin(AfXfc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.
25、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(j)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. B. C.25dydxtt2dyxtt2105dyxt6.线形系统的叠加原理表明( ) 。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
26、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( ) 。【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 23 页 共 80 页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 ,则该系12(),Hs统总的传递函数为( ) 。若两个环节并联时,则总的传递函数为(
27、 ) 。A. B. 12()Hs12()HsC. D./12.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 的一阶装置,输入频率为 的正弦信号,则其输出与输入间的1相位差是( ) 。A.-45 B-90 C-18014.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
28、之比16.对某二阶系统输入周期信号 ,则其输出信号将保持( ) 。00()sin()xtAtA.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、相位改变 17.二阶装置,用相频特性中 ()=-90时所对应的频率 作为系统的固有频率的估计值,则值与系统阻尼频率 的大小( ) 。nA.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 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
29、,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 与其输入信号的变化量 之比值,称yx为,如果它们之间的量纲一致,则又可称为。9
30、.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 (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。15.已知输入信号 x(t)=30cos(30t+30) , 这时一阶装置的 A()=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
31、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【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 25 页 共 80 页。19.测试装置的频率响应函数为 H(j) ,则H(j)表示的是,H(j)表示的是,它们都是的函数。20.信号 x(t)= ,输入 =0.5 的一阶装置,则该装置的稳态输出幅值 A= 6sin23t,相位滞后 =。21.一个时间常数 =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.C 2.B 3.C 4.D 5.B 6.A 7.D 8.B 9
32、.C 10.B 11.B ,A 12.B 13.A 14.B 15.B 16C 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4.40dB5.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 ;越小越好17. 0.5n18. ;卷积关系()()y
33、txht19.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;60A21. 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 100、2.5 级200、1.5 级 100、1.5 级 1mA,被测电流为 90 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: %10可 能 产 生 的 最 大 绝 对 误 差 量 程 精 度 等 级标 称 相 对 误 差 仪 表 示 值 仪 表 示 值4 块表的相对误差分别为 12340
34、.5%102.879.5.60.510.79.6.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。 ( 为各环节的灵敏度)123,S【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 27 页 共 80 页解:(1)系统由串联环节组成时(图 a) 123ySx总灵敏度为 123ySx(2)系统由并联环节组成时(图 b) 123yx总灵敏度为 123ySx(3)系统由并反馈回路组成时(图 c) 21()xyS总灵敏度为 12ySxS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。
35、已知图中:E=100V,L=1H,R=100,C=0.01f。解:根据基尔霍夫定理E=0()1()100ditELRititdCt拉氏变换后得: 222()()10()0353(0)()ISSIIS拉氏反变换后得: 5023()sin3titet例 4.求下图所示的 PID 控制器的传递函数。解: 1112()/()if RCsZsss根据运放原理【爷们小店】各类学习书籍资料 http:/第 29 页 共 80 页2011121212()()()()()fiipDIRZsUCsHsssTSssks 式中: 。12121212;,DRCTRCT例 5.求周期信号 x(t)=0.5cos10t+0
36、.2cos(100t-45) ,通过传递函数为 的装置后得到的稳态响应。()0.1Hs解:设 2()xtxt式中, 01.5cos0,().cos(145)t当系统有输入 时,则输出为 ,且()xt)y1 121.cos(0)()yt targ式中, ,10.5, 01).49cos(2.86)ytt同样可求得当输入为 时,有输出为 ,且2(xt2)y02().7cos56.yt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:120 0()()0.49cos.86).17cos(1.5)tyt t例 6.用一个具有一阶动态特性的测量仪表(=0.35s) ,测量阶跃信号,输入由
37、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()()1()tYsHXsyte当输入由 跳变至 单位时,输出响应表达式为125T240T1210.35()()ttyt e所以,t=0.35s 时,仪表示值为 ;t=0.7s 时,仪表示值为 ;1(6.9yt2()1ytt=2s 时,仪表示值为 。3()2.t例 7.图示 RC 电路中,已知 C=0.01F,若 的幅值为 100,频率为 10kHz,并且输出xe端 的相位滞后 30,求此时的 R 应为何值,输出电压幅值为多少?gexe解:该 RC 电路为一阶系统,并且 =RC,则有21()1()()Hsjarctg