Динамические испытания изделий МЭМС

Цель динамических испытаний – идентификация динамических моделей объекта, т.е. определение оператора, преобразующего входной сигнал в выходной, и параметров этого оператора.

Предполагается, что есть возможность задать на входе калиброванный сигнал и измерить с достаточной точностью выходной сигнал.

Виды представления динамических моделей изделий (параметрическая идентификация)

1. В виде системы дифференциальных уравнений:

,

где - матрицы коэффициентов;

- входной сигнал;

- выходной сигнал.

Задача идентификации, в данном случае, определение матриц A и B. Такая идентификация является параметрической, т.к. определяем коэффициенты (параметры) модели.

2. В виде временных характеристик:

а) импульсная переходная функция - это реакция системы на входное воздействие в виде - функции.

- функция обладает следующими свойствами:

1) стремится к нулю при и ;

2) имеет бесконечно большое значение при ;

3) площадь, ограниченная этой функцией и осью абсцисс равна 1.

дает исчерпывающую характеристику системы. Имея , всегда есть возможность связать выходной сигнал с входным:

Следующая временная характеристика:

б) переходная функция - реакция системы на единичное воздействие.

Также определяем динамическую модель системы:

3. В виде частотных характеристик, используя преобразование Фурье:

Из выражения определяем АЧХ; из получаем ФЧХ.

Цель испытаний, в этом случае, определение комплексной частотной характеристики.

Связь частотных и временных характеристик:

Данный вид испытаний предполагает использование параметрических методов идентификации. Определяется сама форма, функциональная зависимость модели, а не её коэффициенты. Параметры определяем из АЧХ и ФЧХ. Сначала определяют структуру системы, её звенья, их передаточные функции, а затем коэффициенты. Правда, это можно сделать при простом объекте.