机械工程控制基础第三版罗忠课后答案

机械工程测试技术基础习题解答

教材：机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。

绪 论

0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。

解答：教材P4~5，二、法定计量单位。

0-2 如何保证量值的准确和一致？

解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定）

1、对计量单位做出严格的定义；

2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备；

3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。

3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。

0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？

解答：（教材P8~10，八、测量误差）

0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。

①1.0182544V±7.8μV

②(25.04894±0.00003)g

③(5.482±0.026)g/cm 2

解答：

①-667.810/1.01825447.6601682/10±?≈± ②60.00003/25.04894 1.197655/10±≈±

③0.026/5.482 4.743±≈‰

0-5 何谓测量不确定度？国际计量局

机械工程测试技术基础习题解答

第一章 信号的分类与描述

1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|cn|–ω和φn–ω图，并与表1-1对比。

x(t) A … ?T0 20 -A T0 2T0 … t ?T0 图1-4 周期方波信号波形图

解答：在一个周期的表达式为

T0??A (??t?0)??2x(t)??.

T? A (0?t?0)??2积分区间取（-T/2，T/2）

T02T?02T020

1cn?T0 =j?x(t)e?jn?0t1dt=T0?0T?02?Ae?jn?0t1dt+T0?Ae?jn?0tdt

A(cosn?-1) (n=0, ?1, ?2, ?3, ?)n??所以复指数函数形式的傅里叶级数为

x(t)?n????cnejn?0t??j1(1?cosn?)ejn?0t，n=0, ?1, ?2, ?3, ?。 ??n???nA?

A?c??(1?cosn?)?nI (n=0, ?1, ?2, ?3, ?) n????cnR?0

cn?cnR2?cnI2?2A n??1,?3,?,? A??(1?cosn?)??n?

机械工程测试技术基础习题解答

教材：机械工程测试技术基础，熊诗波 黄长艺主编，机械工业出版社，2006年9月第3版第二次印刷。

绪 论

0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。

解答：教材P4~5，二、法定计量单位。

0-2 如何保证量值的准确和一致？

解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定）

1、对计量单位做出严格的定义；

2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备；

3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。

3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。

0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？

解答：（教材P8~10，八、测量误差）

0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。

①1.0182544V±7.8μV

②(25.04894±0.00003)g

③(5.482±0.026)g/cm 2

解答：

①-667.810/1.01825447.6601682/10±?≈± ②60.00003/25.04894 1.197655/10±≈±

③0.026/5.482 4.743±≈‰

0-5 何谓测量不确定度？国际计量局

机械工程测试技术基础习题解答

第一章 信号的分类与描述

1-1 求周期方波（见图1-4）的傅里叶级数（复指数函数形式），划出|cn|–ω和φn–ω图，并与表1-1对比。

x(t) A … ?T0 ?T02 0 -A T20 T0 … t 图1-4 周期方波信号波形图

解答：在一个周期的表达式为 T0??A (??t?0)??2. x(t)??T? A (0?t?0)??2

积分区间取（-T/2，T/2） cn?1T0An?T0

=j??2T02x(t)e?jn?0tdt=1T0?0?T02?Ae?jn?0tdt+1T0T0?20Ae?jn?0tdt

(cosn?-1) (n=0, ?1, ?2, ?3, ?)所以复指数函数形式的傅里叶级数为

? x(t)??n???cnejn?0t??jA???n???1n(1?cosn?)ejn?0t，n=0, ?1, ?2, ?3, ?。

A?(1?cosn?)?cnI?? (n=0, ?1, ?2, ?3, ?) n???c?0?nR

cn?cnR?cnI22?2A n??1,?3,

信号及其描述习题

1.1求周期方波（图1-4）的傅立叶级数（复指数函数形式）。画出频谱图|Cn|—ω ；φn—ω 图并与表1-1对比。

??解：傅立叶级数的复指数形式表达式：x(t)?Cejn?n0t;n?0,?1,?2,?3,???

n????式中： C1T?0?jn?t1??0T?jn??0? n?2TT0x(t)e0dt?0t2?jn?0tT?T0(?A)edt?Aedt?0?20??20? T ??01?A0?jn2

T?e?0t???1?Ae?jn?0t?0??jn?0??T0T?0??jn??0

2?0

??jAjA1??jn?jn??A

n??n??2e?e??jn??1?cosn?? ???j2A;n??1,?3,?5 ??,???

?n??0;n??2,?4,?6,???所以： ??? x(t)????j2A?jn?0t;n??1,?3,?5,?7

n????n???e,???幅值频谱：

C?C222AnnR?CnI?;n??1,?3

n?,?5,???相位频谱： ?2A??? C?????;n?1,3,5,???nI ?n?arctgn?C?arctg??????2nR0? ??????2;n??1,?3,?5,???

2-1什么是线性系统？其最重要特性是什么？

答：如果系统的数学模型是线性的，这种系统就叫做线性系统。线性系统最重要的特性，是适用于叠加原理。叠加原理说明，两个不同的作用函数（输入），同时作用于系统所产生

的响应（输出），等于两个作用函数单独作用的响应之和因此，线性系统对几个输入

量同时作用而产生的响应，可以一个一个地处理，然后对它们的响应结果进行叠加。

2-2 分别求出图（题2-2）所示各系统的微分方程。

y(t)kmf(t)y(t)k1k2f(t) m (b) (a)

k1c

c1mc2 xi xicxok1 xi (c)xok2 k2 xo

(d)

(e)

?(t)?ky(t)?f(t) 解：(a)m?y?(t)?(k1?k2)y(t)?f(t) (b)m?y?????i?x?0)c1?m??0?c2x?0 x (c)(x (d)X0(s)Xi(s)?K1csc(K1?K2)s?K1K2??

?i?x?0)c?K2x0 (e)(xi?x0)K1?(x2-3 求图（题2-3）所示的传递函数，并写出两系统的无阻尼固有频率?n及阻尼比?的表达式。

xixo km

机械工程测试技术基础(第三版)试卷集.

一、填空题

１、周期信号的频谱是离散的，而非周期信号的频谱是 连续 的。 ２、均方值Ψx表示的是信号的强度，它与均值μx、方差ζ

2

2x

的关系是 。

３、测试信号调理电路主要有 、 、 。 ４、测试系统的静态特性指标有 、 、 。 ５、灵敏度表示系统输出与输入之间的比值，是定度曲线的 。 ６、传感器按信号变换特性可分为 、 。

７、当 时，可变磁阻式电感传感器的输出和输入成近似线性关系，其灵敏度S趋于 。

８、和差特性的主要内容是相临、相反两臂间阻值的变化量符合 、 的变化，才能使输出有最大值。 ９、信号分析的过程主要包括： 、 。

10、系统动态特性在时域可用 来描述，在复数域可用 来描述，在频域可用 来描述。

11、高输入阻抗测量放大电路具有高的共模抑制比，即对共模信号有抑制作用，对 信号有放大作用。 12、动态应变仪上同时设有电阻和电容平衡旋钮，原因是导线间存在

机械工程测试技术基础第三版熊诗波

绪 论

0-1 叙述我国法定计量单位的基本内容。 解答：教材P4~5，二、法定计量单位。 0-2 如何保证量值的准确和一致？

解答：（参考教材P4~6，二、法定计量单位~五、量值的传递和计量器具检定） 1、对计量单位做出严格的定义； 2、有保存、复现和传递单位的一整套制度和设备； 3、必须保存有基准计量器具，包括国家基准、副基准、工作基准等。 3、必须按检定规程对计量器具实施检定或校准，将国家级准所复现的计量单位量值经过各级计算标准传递到工作计量器具。

0-3 何谓测量误差？通常测量误差是如何分类表示的？ 解答：（教材P8~10，八、测量误差）

0-4 请将下列诸测量结果中的绝对误差改写为相对误差。 ①1.0182544V±7.8μV ②(25.04894±0.00003)g

2

③(5.482±0.026)g/cm 解答：

①②③

0-5 何谓测量不确定度？国际计量局于1980年提出的建议《实验不确定度的规定建议书INC-1(1980)》的要点是什么？ 解答：

(1)测量不确定度是表征被测量值的真值在所处量值范围的一个估计，亦即由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的

12

机械工程测试技术基础第三版课后题答案

1.1求周期方波（图1-4）的傅立叶级数（复指数函数形式）。画出频谱图|C n |—ω ；φn —ω 图并与表1-1对比。

解：傅立叶级数的复指数形式表达式：???±±±==

∑+∞

-∞

=,3,2,1,0;)(0n e

C t x n t

jn n

ω

式

中：

所以：

幅值频

谱：

相位频谱：

傅立叶级数的复指数形式的幅值频谱图和相位频谱都是双边频谱图。 1.2求正弦信号 x (t )=x 0sin ωt 的绝对均值μ

|x |和均方根值

x rms

解：

[]

()????????±±±=???±±±=-=--=+?+-=??????-+??????--=?

??+???-==

---------???

,6,4,2;

0,5,3,1;2cos 12111)(1)(12

000

2

00

2002

022

00000

000000n n n A j n n A

j

e e n jA n jA e jn A T e jn A T dt Ae dt e A T dt e

t x T C jn jn T t jn T t jn T t jn T t

jn T T t

jn n πππ

ππωωππωωωωω???±±±±=??? ?

?

-=∑+∞

-∞=,7,5,3,1;

1

2

3

4

5

6

7

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20