汽車試驗(yàn)技術(shù)1匯編

1、汽車(qch)試驗(yàn)技術(shù)何耀華共一百零二頁(yè)汽車試驗(yàn)技術(shù)主要介紹汽車試驗(yàn)理論和試驗(yàn)方法，其內(nèi)容包括汽車測(cè)試系統(tǒng)的組成與特性分析(fnx)、汽車試驗(yàn)系統(tǒng)中常用的典型傳感器、信號(hào)的調(diào)理與傳輸、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與處理、DSP技術(shù)、虛擬儀器系統(tǒng)、汽車整車出廠檢驗(yàn)系統(tǒng)、汽車整車性能的道路試驗(yàn)、汽車室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)、汽車試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)、汽車噪聲試驗(yàn)系統(tǒng)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究等。共一百零二頁(yè)汽車試驗(yàn)(shyn)的重要意義汽車試驗(yàn)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要作用與影響現(xiàn)代汽車試驗(yàn)技術(shù)第一章 概論(giln)第一節(jié) 汽車試驗(yàn)在汽車產(chǎn)業(yè)中的地位共一百零二頁(yè)汽車是一個(gè)由成千上萬(wàn)零部件組裝成的產(chǎn)品，每個(gè)零件的品質(zhì)和功能，都有可能(knn

2、g)直接影響汽車的性能。因此，有關(guān)汽車的試驗(yàn)研究?jī)?nèi)容很廣，需要解決的問(wèn)題也極為復(fù)雜，既有涉及產(chǎn)品品質(zhì)的檢查性試驗(yàn)，也有涉及性能對(duì)比研究研發(fā)性試驗(yàn)，以及涉及安全和環(huán)保的認(rèn)證試驗(yàn)等，從事汽車試驗(yàn)的單位和部門也包括了生產(chǎn)企業(yè)、科研部門和認(rèn)證機(jī)構(gòu)、使用單位，可見(jiàn)，汽車試驗(yàn)研究本身已經(jīng)成為伴隨汽車技術(shù)發(fā)展的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的研究領(lǐng)域。汽車試驗(yàn)(shyn)的特點(diǎn)共一百零二頁(yè)按試驗(yàn)特征分類室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)汽車試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)實(shí)際的道路(dol)試驗(yàn)按試驗(yàn)對(duì)象分類整車試驗(yàn)總成與大系統(tǒng)試驗(yàn)零部件試驗(yàn)按試驗(yàn)?zāi)康姆诸愘|(zhì)檢試驗(yàn)新產(chǎn)品定型試驗(yàn)科研試驗(yàn)各類試驗(yàn)的關(guān)系第二節(jié) 汽車試驗(yàn)(shyn)的分類共一百零二頁(yè)汽車道路試驗(yàn)系統(tǒng)(xtn

3、g)的組成與工作原理第三節(jié) 汽車試驗(yàn)(shyn)系統(tǒng)的組成共一百零二頁(yè)汽車臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)的組成(z chn)與工作原理共一百零二頁(yè)一、汽車試驗(yàn)方法 探索性試驗(yàn)，新機(jī)構(gòu)的原理驗(yàn)證試驗(yàn)，獲取原始控制數(shù)據(jù)的定標(biāo)試驗(yàn)，為產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供支持的功能試驗(yàn)，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)與驗(yàn)證試驗(yàn)，整車及總成部件的可靠性、耐久性試驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量控制試驗(yàn)，汽車試驗(yàn)技術(shù)的探索、研究試驗(yàn)等。其發(fā)展主要(zhyo)表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： 1、試驗(yàn)內(nèi)容逐年增加 2、試驗(yàn)方法的不斷更新 第四節(jié)汽車(qch)試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)設(shè)備共一百零二頁(yè)二、汽車(qch)試驗(yàn)儀器設(shè)備自動(dòng)化程度越來(lái)越高功能集成在試驗(yàn)室內(nèi)再現(xiàn)各類試驗(yàn)環(huán)境高精度、高效率共一百零

4、二頁(yè)測(cè)試是測(cè)量和試驗(yàn)的綜合，主要研究各種物理量的測(cè)量原理和測(cè)量信號(hào)分析處理方法。 測(cè)試的基本任務(wù)是獲取有用的信息，信息蘊(yùn)涵在信號(hào)中。測(cè)量是以確定(qudng)被測(cè)物屬性量值為目的的全部操作。測(cè)試技術(shù)屬于信息科學(xué)范疇，是信息技術(shù)三大支柱（測(cè)試控制技術(shù)、計(jì)算技術(shù)和通信技術(shù)）之一。測(cè)試(csh)技術(shù)基本概念 共一百零二頁(yè)測(cè)試過(guò)程(guchng)和測(cè)試系統(tǒng)的一般組成簡(jiǎn)單測(cè)試系統(tǒng)可以只有一個(gè)模塊，但精度低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化。 為提高測(cè)量精度和自動(dòng)化程度，通常先將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量，進(jìn)行處理和輸出。共一百零二頁(yè)信息轉(zhuǎn)換信息提取 簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，測(cè)試系統(tǒng)由傳感器、中間變換(binhun)裝置和顯示記錄裝置三部

5、分組成。共一百零二頁(yè)測(cè)試系統(tǒng)(xtng)組成框圖被 測(cè)對(duì) 象傳感器信號(hào)(xnho)調(diào)理傳輸信號(hào)處理顯示記錄觀察者激勵(lì)裝置反饋、控制共一百零二頁(yè)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)監(jiān)督、質(zhì)量控制等，都離不開測(cè)試技術(shù)。測(cè)試技術(shù)應(yīng)用涉及到航天、機(jī)械、電力、石化和海洋運(yùn)輸?shù)裙こ?gngchng)領(lǐng)域。 測(cè)試技術(shù)(jsh)的工程應(yīng)用 共一百零二頁(yè)機(jī)械手、機(jī)器人中的傳感器 轉(zhuǎn)動(dòng)/移動(dòng)位置傳感器、力傳感器、視覺(jué)傳感器、聽(tīng)覺(jué)傳感器、接近距離(jl)傳感器、觸覺(jué)傳感器、熱覺(jué)傳感器、嗅覺(jué)傳感器。 在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中，傳感器起著系統(tǒng)感官(gngun)的作用，是其重要組成部分。密歇根大學(xué)機(jī)械手裝配模型共一百零二頁(yè)生產(chǎn)(shn

6、gchn)加工過(guò)程監(jiān)測(cè) 切削力傳感器，加工噪聲(zoshng)傳感器，超聲波測(cè)距傳感器、紅外接近開關(guān)傳感器等。數(shù)字化工廠共一百零二頁(yè)流程工業(yè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)(zhungti)監(jiān)控 電力、冶金、石化、化工等流程工業(yè)中，通常建立(jinl)24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 石化管道、儲(chǔ)油罐等壓力容器的破損和泄露檢測(cè)。共一百零二頁(yè)產(chǎn)品質(zhì)量(chn pn zh lin)測(cè)量 汽車、機(jī)床(jchung)等設(shè)備，電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件出廠時(shí)，必須對(duì)其性能質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量和出廠檢驗(yàn)。 汽車出廠檢驗(yàn)原理框圖汽車扭距測(cè)量機(jī)床加工精度測(cè)量共一百零二頁(yè)樓宇控制(kngzh)與安全防護(hù) 樓宇中應(yīng)用了許多測(cè)試技術(shù)，如安全(nqun)監(jiān)測(cè)、

7、空氣監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、電梯運(yùn)行狀況。某樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)：電源管理、安全監(jiān)測(cè)、照明控制、空調(diào)控制、停車管理、水/廢水管理和電梯監(jiān)控。煙霧傳感器亮度傳感器紅外人體探測(cè)器共一百零二頁(yè)家庭(jitng)與辦公自動(dòng)化 家電產(chǎn)品和辦公自動(dòng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，大量的應(yīng)用了傳感器和測(cè)試技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品性能(xngnng)和質(zhì)量。全自動(dòng)洗衣機(jī)衣物重量傳感器，衣質(zhì)傳感器，水溫傳感器，水質(zhì)傳感器，透光率光傳感器(洗凈度) 液位傳感器，電阻傳感器(衣物烘干檢測(cè))。指紋傳感器透光率傳感器溫濕度傳感器溫度傳感器共一百零二頁(yè)測(cè)試技術(shù)(jsh)在汽車中的應(yīng)用日新月異 汽車傳感器：汽車電子控制系統(tǒng)的信息源，關(guān)鍵部件，核 心技術(shù)內(nèi)容。 普通

8、轎車：約安裝幾十到近百只傳感器， 豪華轎車：傳感器數(shù)量可多達(dá)二百余只。 共一百零二頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)：向發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制單元（ECU）提供發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況信息，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀況進(jìn)行精確控制。傳感器：溫度、壓力、位置、轉(zhuǎn)速、流量、氣體濃度和爆震傳感器等。底 盤：控制變速器系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)防抱死系統(tǒng)等。 傳感器：車速(ch s)、踏板、加速度、節(jié)氣門、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、油溫等。 車 身：提高汽車的安全性、可靠性和舒適性等。 傳感器：溫度、濕度、風(fēng)量、日照、加速度、車速、測(cè)距、圖象等。 共一百零二頁(yè)測(cè)試(csh)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1、傳感器方面(fngmin) （1）利用新發(fā)現(xiàn)的材料和新發(fā)現(xiàn)的生

9、物、物理、化學(xué)效應(yīng)開發(fā)出的新型傳感器光纖流速傳感器熒光材料制作電子鼻傳感器生物酶血樣分析傳感器共一百零二頁(yè)（2）傳感器+嵌入式計(jì)算機(jī) 智能(zh nn)傳感器振動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳感器嵌入式計(jì)算機(jī)智能壓力網(wǎng)絡(luò)傳感器智能傾角RS232傳感器IC總線數(shù)字溫度傳感器共一百零二頁(yè)2. 測(cè)量信號(hào)處理(xn ho ch l)方面 共一百零二頁(yè)自動(dòng)化軟件PLC串行口數(shù)據(jù)采集過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)總線個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站圖象公司 Intranetor Internet分布式 I/O動(dòng)作基于(jy)虛擬儀器的新型工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)架構(gòu)共一百零二頁(yè)第二(d r)章汽車試驗(yàn)基礎(chǔ)理論共一百零二頁(yè)測(cè)量(cling)的基礎(chǔ)知識(shí)共一百零二頁(yè)量與量綱量是指現(xiàn)

10、象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別(qbi)和定量確定的一種屬性。不同類的量彼此可以定性區(qū)別(qbi)，同一類中的量之間以量值大小來(lái)區(qū)別(qbi)。1、量值用數(shù)值和計(jì)量單位的乘積表示。2、基本量和導(dǎo)出量基本量是相互獨(dú)立的量，導(dǎo)出量是又基本量按一定函數(shù)關(guān)系定義的。3、國(guó)際單位制中的七個(gè)基本量長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、溫度、電流、發(fā)光強(qiáng)度和物質(zhì)的量。任何一個(gè)量可用基本量量綱的冪表示，在任一個(gè)量與其他量之間的關(guān)系式等號(hào)兩側(cè)的量綱相同。量和測(cè)量(cling)共一百零二頁(yè)測(cè)量、計(jì)量(jling)、測(cè)試以確定被測(cè)對(duì)象的量值為目的而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。1. 測(cè)量（Measurement） 研究測(cè)量、保證測(cè)量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的科學(xué)。2.

11、 計(jì)量（Metrology）3. 測(cè)試（Measurement and Test） 具有試驗(yàn)性質(zhì)的測(cè)量。 測(cè)量的四要素(yo s)：被測(cè)對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法 和測(cè)量誤差。共一百零二頁(yè)一、測(cè)量方法分類1 .直接測(cè)量與間接測(cè)量2 .直接比較測(cè)量與替代測(cè)量3 .接觸測(cè)量與非接觸測(cè)量4 .靜態(tài)測(cè)量與動(dòng)態(tài)測(cè)量二、測(cè)量裝置及有關(guān)術(shù)語(yǔ)1. 傳感器能感受規(guī)定的被測(cè)量并按一定規(guī)律轉(zhuǎn)化成可用輸出信號(hào)的器件和裝置。2. 測(cè)量變換器提供與輸入有給定關(guān)系的輸出量的測(cè)量器件。傳感器是第一級(jí)測(cè)量變換器，當(dāng)測(cè)量變換器輸出為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，稱為(chn wi)變送器。3. 檢測(cè)器用以指示某種特定值的存在而不必提供量值器件或物質(zhì)

12、，如化學(xué)試紙。測(cè)量(cling)方法和測(cè)量(cling)裝置共一百零二頁(yè)4. 測(cè)量器具的示值5. 準(zhǔn)確度等級(jí)表示測(cè)量器具的等級(jí)或級(jí)別。6. 標(biāo)稱范圍示值范圍。7. 量程標(biāo)稱范圍的上下限之差的模。8. 測(cè)量范圍在測(cè)量器具極限(jxin)誤差范圍內(nèi)，被測(cè)量值的范圍。9. 漂移測(cè)量器具的計(jì)量特性隨時(shí)間的慢變化。共一百零二頁(yè)一、測(cè)量誤差的定義測(cè)量誤差 = 測(cè)量結(jié)果 - 真值二、誤差分類1. 根據(jù)產(chǎn)生誤差的原因(yunyn)儀器（工具）誤差人為（個(gè)人）誤差環(huán)境（條件）誤差2. 根據(jù)誤差的統(tǒng)計(jì)特征系統(tǒng)誤差，隨機(jī)誤差和過(guò)失誤差。測(cè)量誤差共一百零二頁(yè)三、誤差的表示方法1. 絕對(duì)誤差2. 相對(duì)誤差相對(duì)誤差 =

13、誤差 真值 誤差 測(cè)量結(jié)果3. 引用誤差用于表示計(jì)量器具特性引用誤差 =絕對(duì)誤差 引用值（量程）4. 允許(ynx)誤差5. 測(cè)量誤差的分布特征被測(cè)量真值第i次的測(cè)量值測(cè)量值概率分布的數(shù)學(xué)期望測(cè)量值概率分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差第i次的測(cè)量誤差值第i次的測(cè)量隨機(jī)誤差值系統(tǒng)誤差共一百零二頁(yè)四、測(cè)量精度和不確定度1. 測(cè)量精密度表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程度，也指在一定條件下多次測(cè)量所得結(jié)果彼此(bc)符合程度。2. 測(cè)量正確度表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度，反映了在規(guī)定條件下測(cè)量結(jié)果中所有系統(tǒng)誤差的綜合。3. 測(cè)量準(zhǔn)確度表示測(cè)量結(jié)果和被測(cè)量真值之間的一致程度，反映了測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合。共

14、一百零二頁(yè)測(cè)量(cling)精密度、正確度、精確度舉例36不精密(jngm)（隨機(jī)誤差大） 正確（系統(tǒng)誤差?。?精密（隨機(jī)誤差?。┎徽_（系統(tǒng)誤差大）不精密（隨機(jī)誤差大）不正確（系統(tǒng)誤差大）精密（隨機(jī)誤差?。┱_（系統(tǒng)誤差?。┎痪_不精確不精確精確共一百零二頁(yè)第一節(jié) 汽車試驗(yàn)系統(tǒng)(xtng)的特性共一百零二頁(yè)測(cè)試系統(tǒng)(xtng)的組成 測(cè)試系統(tǒng)是由若干相互聯(lián)系、相互作用的單元（試驗(yàn)裝置、儀器設(shè)備和傳輸(chun sh)及控制部件），為實(shí)現(xiàn)特定的測(cè)試目的而組成的有機(jī)整體。共一百零二頁(yè)測(cè)試(csh)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 把測(cè)量裝置作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)看待，工程測(cè)量問(wèn)題化為處理輸入、系統(tǒng)傳輸(chun sh)特

15、性和輸出三者之間的關(guān)系。x(t)h(t)H(s)X(s)y(t)Y(s)系統(tǒng)分析中的三類問(wèn)題：（1）測(cè)量：系統(tǒng)特性已知，輸出可測(cè)量，推斷輸入。（2）系統(tǒng)定度：輸入、輸出可測(cè)量，推斷系統(tǒng)傳輸特性 。（3）信號(hào)預(yù)測(cè)：輸入和系統(tǒng)特性已知，推斷和估計(jì)系統(tǒng)的輸出。共一百零二頁(yè)1、靜態(tài)特性：被測(cè)試量在測(cè)試狀態(tài)下，被測(cè)試量不隨時(shí)間變化或變化很緩慢時(shí)，測(cè)試系統(tǒng)的輸出和輸入之間的關(guān)系(gun x)。2、動(dòng)態(tài)特性：被測(cè)試量隨時(shí)間變化而變化，測(cè)試系統(tǒng)的輸出和輸入之間的關(guān)系。試驗(yàn)系統(tǒng)(xtng)的特性共一百零二頁(yè)試驗(yàn)系統(tǒng)的靜態(tài)(jngti)特性共一百零二頁(yè)1、靈敏度：輸入量的變化所引起輸出量變化的大小。2、分辨率：是

16、指試驗(yàn)系統(tǒng)能測(cè)量到的最小輸入(shr)量變化的值，即能引起輸出量發(fā)生變化的最小輸入(shr)變化量。3、重復(fù)性：之用同一試驗(yàn)系統(tǒng)在相同的試驗(yàn)條件下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次測(cè)量，其各次測(cè)量結(jié)果的接近程度。共一百零二頁(yè)4、回程誤差：在測(cè)試過(guò)程中，經(jīng)常(jngchng)會(huì)出現(xiàn)正向輸入所得到的輸出規(guī)律與反向輸入系統(tǒng)的輸出規(guī)律不一致，二者之間的差值稱為回程誤差。5、線性度：指定度曲線偏離理想直線的程度。6、漂移：零點(diǎn)漂移和靈敏度漂移共一百零二頁(yè)第二節(jié) 試驗(yàn)(shyn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)共一百零二頁(yè)時(shí)不變（定常）線性系統(tǒng) 一般(ybn)在工程中使用的測(cè)試裝置都可以當(dāng)作時(shí)不變線性系統(tǒng)處理。共一百零二頁(yè)1、動(dòng)態(tài)(dn

17、gti)系統(tǒng)的性質(zhì)（1）疊加性（2）比例性（3）微分性 共一百零二頁(yè)（4）積分(jfn)性（5）頻率保持性 線性系統(tǒng)的疊加原理和頻率保持性，在測(cè)量工作中具有重要作用。例如從復(fù)雜輸入信號(hào)頻域角度分析(fnx)其對(duì)應(yīng)的輸出。共一百零二頁(yè)理想測(cè)試(csh)裝置 理想的測(cè)試裝置應(yīng)該具有單值的、確定的輸入輸出(shch)關(guān)系，最好是一個(gè)單向線性系統(tǒng)。 實(shí)際的測(cè)試裝置只能在一定工作范圍和一定誤差范圍內(nèi)滿足線性要求。xy線性xy線性xy非線性共一百零二頁(yè)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)(shxu)描述 傳遞函數(shù)2、動(dòng)態(tài)(dngti)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)當(dāng)輸入和系統(tǒng)的初始條件全為零時(shí)，共一百零二頁(yè)傳遞函數(shù)中沒(méi)有中輸入x(t)項(xiàng)，即它

18、與系統(tǒng)的輸入無(wú)關(guān)。傳遞函數(shù)中的各系數(shù)是有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征決定的，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和類型不同，其取值也不同。系統(tǒng)傳遞函數(shù)H(s)是根據(jù)任何線性系統(tǒng)的微分方程(wi fn fn chn)式得到的，因此它適合于各類系統(tǒng)，如電系統(tǒng)，機(jī)械系統(tǒng)，機(jī)電混合系統(tǒng)等。傳遞函數(shù)性質(zhì)(xngzh)共一百零二頁(yè)串聯(lián)(chunlin)系統(tǒng)傳遞函數(shù)共一百零二頁(yè)并聯(lián)(bnglin)系統(tǒng)傳遞函數(shù)共一百零二頁(yè)閉環(huán)系統(tǒng)(xtng)傳遞函數(shù)共一百零二頁(yè)第三節(jié) 試驗(yàn)系統(tǒng)(xtng)動(dòng)態(tài)特性的試驗(yàn)測(cè)定共一百零二頁(yè) 對(duì)于任何一個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)，若輸入（激勵(lì)）不同，則輸出（響應(yīng)）亦必然不同。為了便于(biny)分析又能全面了解系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，人們常利用正弦

19、、階躍，脈沖等輸入來(lái)研究系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。共一百零二頁(yè)頻率響應(yīng)(pn l xin yn)函數(shù)幅頻特性：相頻特性：共一百零二頁(yè)頻率響應(yīng)(pn l xin yn)函數(shù)函數(shù)的圖象描述 A()- 曲線稱為幅頻特性曲線， ()- 曲線稱為相頻特性曲線。 實(shí)際(shj)作圖時(shí)，常畫出20lgA()-lg和()-lg曲線，兩者分別稱為對(duì)數(shù)幅頻曲線和對(duì)數(shù)相頻曲線，總稱為伯德圖（Bode圖）。 作P()-Q()曲線并注出相應(yīng)頻率，稱為奈奎斯特圖（Nyquist圖）。共一百零二頁(yè)（1）頻響函數(shù)是一系統(tǒng)(xtng)對(duì)輸入與輸出皆為正弦信號(hào)傳遞關(guān)系的描述。它反映了系統(tǒng)(xtng)穩(wěn)態(tài)輸出與輸入之間的關(guān)系，也稱為正弦傳遞

20、函數(shù)。（2）傳遞函數(shù)是系統(tǒng)對(duì)輸入是正弦信號(hào)，而輸出是正弦疊加瞬態(tài)信號(hào)傳遞關(guān)系的描述。它反映了系統(tǒng)包括穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)輸出與輸入之間的關(guān)系。（3）如只研究穩(wěn)態(tài)過(guò)程的信號(hào)，則用頻響函數(shù)來(lái)分析系統(tǒng)。如研究穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)全過(guò)程信號(hào)，則用傳遞函數(shù)來(lái)分析系統(tǒng)?？偨Y(jié)(zngji)：共一百零二頁(yè)零階系統(tǒng)(xtng)的頻率響應(yīng)函數(shù)微分方程(wi fn fn chn)：共一百零二頁(yè)一階系統(tǒng)(xtng)的頻率響應(yīng)函數(shù)微分方程(wi fn fn chn)：時(shí)間常數(shù)靜態(tài)靈敏度（歸一化處理）共一百零二頁(yè)一階系統(tǒng)(xtng)的頻率響應(yīng)函數(shù)幅頻特性相頻特性共一百零二頁(yè)共一百零二頁(yè)總結(jié)(zngji)：（1）1/ 時(shí)：失真A() () 幅

21、值衰減相位滯后（3）是一階系統(tǒng)的重要參數(shù)，決定了適用頻率(pnl)范圍。（4）一階系統(tǒng)Bode圖可以用一條折線近似描述，在轉(zhuǎn)折頻率 =1/處，誤差最大（-3dB）。共一百零二頁(yè)二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)(pn l xin yn)函數(shù)共一百零二頁(yè)微分方程(wi fn fn chn)：固有頻率阻尼比幅頻特性相頻特性靜態(tài)靈敏度共一百零二頁(yè)幅、相頻特性曲線(qxin)共一百零二頁(yè)結(jié)論(jiln)：（1） n時(shí)：A()0，() -失真 （3）二階系統(tǒng)是一個(gè)振蕩環(huán)節(jié)，影響其動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是系統(tǒng)固有頻率 和阻尼比 ， （4）二階系統(tǒng)Bode圖可用折線近似，在 段，A()可用0dB水平線近似；在 段，可用斜率為-40d

22、B/10倍頻或-12dB/10倍頻的直線近似。（5） ， 很??； ， 共一百零二頁(yè)二、試驗(yàn)系統(tǒng)(xtng)的階躍響應(yīng)1. 單位(dnwi)階躍函數(shù)2. 一階系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)越小，系統(tǒng)響應(yīng)越快。共一百零二頁(yè)3. 二階系統(tǒng)單位(dnwi)階躍響應(yīng)共一百零二頁(yè)階躍響應(yīng)函數(shù)測(cè)量(cling) 產(chǎn)生一個(gè)階躍信號(hào)，再測(cè)量系統(tǒng)(xtng)輸出就可以測(cè)得階躍響應(yīng)函數(shù)。例：橋梁固有頻率測(cè)量原理：在橋中懸掛重物，然后突然剪斷繩索，產(chǎn)生階躍激勵(lì)，再通過(guò)應(yīng)變片測(cè)量橋梁動(dòng)態(tài)變形，得到橋梁固有頻率。共一百零二頁(yè)三、試驗(yàn)(shyn)系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)共一百零二頁(yè) 若裝置的輸人為單位脈沖(t)，因(t)的傅立葉變換(binh

23、un)為1，因此裝置輸出y(t)的傅立葉必將是H(f)，記為h(f)，稱它為裝置的脈沖響應(yīng)函數(shù)或權(quán)函數(shù)。 時(shí)域波形參數(shù)識(shí)別共一百零二頁(yè)脈沖響應(yīng)函數(shù)(hnsh)測(cè)量 實(shí)驗(yàn)求脈沖響應(yīng)函數(shù)簡(jiǎn)單明了，產(chǎn)生一個(gè)沖擊信號(hào)，再測(cè)量系統(tǒng)輸出就可以了。例：橋梁固有頻率測(cè)量原理：在橋中設(shè)置一三角形障礙物，利用汽車經(jīng)過(guò)障礙時(shí)的沖擊對(duì)橋梁進(jìn)行激勵(lì)，再通過(guò)應(yīng)變片測(cè)量橋梁動(dòng)態(tài)變形，得到橋梁固有頻率。共一百零二頁(yè)信號(hào)(xnho)分析處理技術(shù) 確定性信號(hào)(xnho)與隨機(jī)信號(hào)(xnho) 可以用明確數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號(hào)稱為確定性信號(hào)。不能用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號(hào)稱為非確定性信號(hào)。共一百零二頁(yè)簡(jiǎn)諧周期信號(hào)簡(jiǎn)諧周期信號(hào)：復(fù)雜(fz

24、)周期信號(hào)復(fù)雜(fz)周期信號(hào)： ，有基本周期T （1）周期信號(hào)：經(jīng)過(guò)一定時(shí)間可以重復(fù)出現(xiàn)的信號(hào) 共一百零二頁(yè)周期(zhuq)信號(hào)共一百零二頁(yè)（2）非周期信號(hào)：不會(huì)(b hu)重復(fù)出現(xiàn)的信號(hào)。 準(zhǔn)周期信號(hào)準(zhǔn)周期信號(hào)：由多個(gè)周期信號(hào)合成，但各信號(hào)的頻率不成公倍數(shù)，其合成信號(hào)不具有基本周期。瞬態(tài)信號(hào)：持續(xù)時(shí)間有限的信號(hào)。瞬態(tài)信號(hào)共一百零二頁(yè)（3）非確定性信號(hào)：不能用數(shù)學(xué)(shxu)式描述，其幅值、相位變化不可預(yù)知，是一種隨機(jī)過(guò)程，用統(tǒng)計(jì)、概率方法描述。 平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)平穩(wěn)隨機(jī)（各態(tài)歷經(jīng)）信號(hào)：時(shí)間平均等于集合平均。非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)非平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)：只能用組成信號(hào)的樣本函數(shù)的總體瞬時(shí)平均確定。共一百零二頁(yè)

25、信號(hào)(xnho)的時(shí)域描述和頻域描述頻域描述時(shí)域描述共一百零二頁(yè)確定性信號(hào)(xnho)的頻譜分析 1、周期性信號(hào)(xnho)的頻譜分析-諧波分析 對(duì)于周期信號(hào)，可以展開為傅里葉級(jí)數(shù)，求得不同頻率成分的幅值和相位，構(gòu)成離散的幅值譜、相位譜或功率譜。 周期性數(shù)據(jù)的頻譜具有離散性、諧波性、收斂性三個(gè)特點(diǎn)。2、非周期性信號(hào)的頻譜分析-傅立葉積分變換 對(duì)于非周期信號(hào)，可以進(jìn)行傅里葉變換，求得隨頻率連續(xù)分布的幅值譜密度、相位譜密度或功率譜密度。共一百零二頁(yè)四、試驗(yàn)系統(tǒng)在任意(rny)輸入下的響應(yīng)共一百零二頁(yè)第三節(jié) 試驗(yàn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)(dngti)特性的試驗(yàn)測(cè)定共一百零二頁(yè)頻率響應(yīng)(pn l xin yn)法共一

26、百零二頁(yè)脈沖(michng)相應(yīng)法共一百零二頁(yè)第四節(jié) 試驗(yàn)系統(tǒng)的負(fù)荷(fh)效應(yīng)共一百零二頁(yè) 汽車試驗(yàn)儀器(yq)通常由傳感器、放大器、信號(hào)調(diào)制解調(diào)器、濾波器及信號(hào)處理設(shè)備號(hào)等組成。所謂負(fù)載是指后一級(jí)的設(shè)備是前一級(jí)設(shè)備的負(fù)載。信號(hào)在多級(jí)設(shè)備的交換中，不可避免的會(huì)發(fā)生一些變化，這種現(xiàn)象稱為試驗(yàn)系統(tǒng)的負(fù)載效應(yīng)。共一百零二頁(yè)第五節(jié) 試驗(yàn)系統(tǒng)(xtng)的不失真測(cè)量共一百零二頁(yè)汽車振動(dòng)與噪聲測(cè)試速度、轉(zhuǎn)速和位移(wiy)的測(cè)量共一百零二頁(yè)第六節(jié) 試驗(yàn)誤差分析(fnx)共一百零二頁(yè)絕對(duì)誤差相對(duì)誤差引用(ynyng)誤差一、測(cè)試(csh)誤差的分類共一百零二頁(yè)隨機(jī)誤差共一百零二頁(yè)系統(tǒng)誤差的分類定值系統(tǒng)誤差

27、變值系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)定值系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)變值系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)殘差分析法分布檢驗(yàn)法系統(tǒng)誤差的消除(xioch)防止系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生用函數(shù)補(bǔ)償法予以修正系統(tǒng)誤差共一百零二頁(yè)過(guò)失誤差(wch)與異常數(shù)據(jù)異常數(shù)據(jù)的取舍原則萊伊達(dá)準(zhǔn)則格拉布斯準(zhǔn)則過(guò)失誤差(wch)（粗大誤差(wch)）共一百零二頁(yè)誤差(wch)處理事例： 對(duì)某一發(fā)動(dòng)機(jī)在穩(wěn)定工況下輸出的扭矩進(jìn)行十次測(cè)量，其結(jié)果如下：143、143、145、143、138、140、144、145、143、140（Nm）；試表達(dá)測(cè)量結(jié)果。1、算數(shù)(sun sh)平均值2、測(cè)定值的殘差 ，計(jì)算結(jié)果如下表：共一百零二頁(yè)殘差計(jì)算結(jié)果表測(cè)量次序1143+0.60.3

28、62143+0.60.363145+2.66.764143+0.60.365138-4.419.366140-2.45.767144+1.52.568145+2.66.769143+0.60.3610140-2.45.761424048.40因?yàn)闅埐詈蜑?，所以算數(shù)(sun sh)平均值計(jì)算正確。共一百零二頁(yè)3、測(cè)量列標(biāo)準(zhǔn)誤差4、根據(jù)萊伊達(dá)準(zhǔn)則確定測(cè)量列極限誤差5、檢查殘差絕對(duì)值，均未超過(guò)極限誤差，所以(suy)測(cè)量值未含過(guò)失誤差。6、算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差7、測(cè)試結(jié)果表達(dá)如下：共一百零二頁(yè)第七節(jié) 試驗(yàn)(shyn)數(shù)據(jù)回歸分析共一百零二頁(yè) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式的表達(dá)能夠比較客觀地反映數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律性，并且形式緊湊