汽车试验理论基础培训课件.ppt

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1、第一章汽车试验概述<补充内容>[主要内容]测试系统的组成和特性、误差理论基础、试验数据处理补充内容-汽车试验理论基础测试系统的组成、要求与分析2．1测试系统的静态特性前述的测试系统可以将其简化为图2-2所示的数学模型。图2-2测试系统的教学模型被测量称为系统的输入（或激励），用x(t)表示；测试结果称为系统的输出（或响应），用y(t)表示。所谓测试系统的特性是指系统的输出y(t)与输入x(t)的关系。测试系统的静态特性：若被测量不随时间而变或随时间缓变时，系统的输出与输入之间的关系。其数学表达式为：式中：—系统的输出（测试结果）；—系统的输入（被测量）；—与系统相关的常数。

2、若，则表示，即使没有输入仍有输出，即当时，，称为测试系统的零点漂移。显然测试系统不应存在零点漂移。理想的静态测试系统对于任何一个测试系统，若除外，其它常数均为零，则测试系统的输出与输入的关系最为简单，是人们追求的目标。所以常将称为理想系统，它是一种没有零点漂移的线性系统。评价测试系统静态特性的指标有：灵敏度、分辨率、重复性、漂移、回程误差和线性度等。1、灵敏度输入量的增量所引起输出量变化的大小，称为灵敏度，用E表示，即：对于非线性系统，灵敏度就是静态特性曲线上各点的斜率。当测试系统输出与输入的量纲相同时，显然灵敏度E反映的是输出量与输入量的倍数关系，故将其称为放大倍数。2、

3、分辨率测试系统能测量到最小输入量变化的能力，即能引起输出量发生变化的最小输入变化量，用表示。由于测试系统在全量程范围内,各测量区间的不一定总是相等，因此常用全量程范围内最大的即来表示。3、重复性重复性是指用同一测试系统在相同的测试条件下对同一被测量进行多次测量，其各次测试结果的接近程度。重复性的好坏，在很大程度上反映了测量结果中随机误差的大小。换言之，随机误差大，则测试结果的重复性就差。4、回程误差回程误差又称迟滞性。在测试过程中，经常会出现正向输入（输入由小到大）所得到的输出规律与反向输入（输入由大到小）系统的输出规律不一致（图2-3），二者之差称为回程误差。图2-3回程

4、误差5、非线性度线性度是指定度曲线偏离理想直线的程度。常用定度曲线与理想直线的最大偏差与测试系统量程之比来表示，即：式中：—线性度；—定度曲线与理想直线的最大偏差；—测试系统的量程。6、漂移漂移有两类，即零点漂移和灵敏度漂移。无论是哪种漂移，常都是由温度的变化及元器件性能的不稳定所引起。图2-4是零点漂移和灵敏度漂移的示意图。对于一般的测试系统，灵敏度越高，则测量范围越小，稳定性亦相对较差，即漂移亦相对较明显。图2-4漂移2．2测试系统的动态特性输入量随时间变化时，输出随输入变化的规律，称为系统的动态特性。在输入变化时，人们所测得的输出量不仅受到研究对象（如汽车）动态特性影

5、响，而且还受到测试系统动态特性的影响。如进行汽车行驶平顺性试验，在测试条件完全相同的情况下，用同一仪器系统，对汽车不同位置的测试，其结果均不相同；用两种完全相同的仪器对汽车同一部位的测试，其结果也不可能完全相同。前面述及，为了获得准确的测试结果，希望所组成的仪器系统是线性的，其原因是：①只有线性系统才便于用数学方法对其进行处理；②在动态测试中，非线性校正比较困难。一、动态系统的性质叠加性比例性微分性积分性频率保持性第二节测量误差分析本章主要内容误差的基本概念与分类误差的分析与处理试验数据的处理2.1误差的基本概念与分类2.1.1误差的概念1.误差的定义在各项科学研究中，待测

6、的物理量在一定条件下是客观存在的确定值，这个值称为真值。利用各种测量方法而得到的值就是测量值。由于受到测量仪表、环境条件、测量方法及测试者的观察能力等因素的影响，实际的测量值与真值之间都存在着一定的差值，这个差值称为测量误差。2.误差的表示方法(1)绝对误差(2)相对误差(3)引用误差2.1误差的基本概念与分类2.1.2误差的分类1.系统误差在相同条件下，对同一物理量多次测量，其系统误差的大小和符号保持恒定；或在条件改变时，其遵循一定规律变化。系统误差是可以消除的，在正确的测量结果中不应含系统误差。2.随机误差在相同条件下，对同一物理量对次测量，其随机误差的大小和符号均已不

7、可预测的方式变化。随机误差是由许多偶然的因素引起的综合结果。因而无法在测量过程中加以控制和排除。随机误差就个体而言，无规律可循。但在等精度条件下的多次测量，其大多数服从正态分布。3.过失误差由于测量者在测量过程中的过失而产生的明显偏离真值的误差称为过失误差。过失误差虽然无规律可循，但只要测量者思想集中、细心操作，是完全可以避免的。1.1误差的基本概念与分类2.1.3三类误差间的联系三类误差的划分不是绝对的，而是具有一定的相对性。在实际测量中，它们并非一成不变，在一定条件下可以相互转化。较大的系统误差或随机误差可当作