介绍:
- 1、解释什么是控制系统的稳定性
- 2、稳定性名词解释
- 3、系统稳定性什么意思
解释什么是控制系统的稳定性
基本都是微分方程,判据,不怎么直观。而且系统又分为时变,时不变,线性,非线性,离散等等。
这方面的课本内容,大多数是在李雅普诺夫稳定性概念下讨论的。
系统的稳定性分为内部稳定性和外部稳定性。外部稳定性:从外部来讲,给定有界的输入,系统都能得到有界的输出,也称为BIBO稳定性。
内部来讲,状态转移矩阵能刻画状态的运动,当 [公式] , 状态转移矩阵收敛到0,意味着系统渐近稳定,收敛到某一常数,为稳定。
这里有个直观不严谨的例子。
不给扰动(无初始速度),A,C,E,F和G都是平衡点。点的 [公式] 都为0。也就是平衡点首先得满足使其加速度为0。接下来判断平衡点是否稳定。
给小球一个无穷小扰动(有初始速度),A,C,E,F和G都会离开平衡点位置,但是最终 [公式] 时,A和F无法回到原平衡位置或某小范围内,是不稳定,而E和G会在一个小范围内来回摆动,是稳定的。如果平面带有摩擦,最终都会停下来,所以E和G称为渐进稳定的。
但是若扰动过大,小球直接去其他地方了,所以E和G是局部渐进稳定平衡点。
稳定性名词解释
稳定性名词解释
稳定性名词解释,稳定性是原来处于平衡状态的系统,在受到扰动作用后都会偏离原来的平衡状态。以下是我为大家精心准备的稳定性名词解释,希望能够帮助到大家,快来看看吧。
稳定性名词解释1
稳定性是指“测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。通常稳定性是指测量仪器的计量特性随时间不变化的能力。若稳定性不是对时间而言,而是对其他量而言,则应该明确说明。稳定性可以进行定量的表征,主要是确定计量特性随时间变化的关系。自动控制系统的种类很多,完成的功能也千差万别,有的用来控制温度的变化,有的却要跟踪飞机的飞行轨迹。但是所有系统都有一个共同的特点才能够正常地工作,也就是要满足稳定性的要求。
仪器测量
通常可以用以下两种方式:用计量特性变化某个规定的量所需经过的时间,或用计量特性经过规定的时间所发生的变化量来进行定量表示。例如:对于标准电池,对其长期稳定性(电动势的年变化幅度、和短期稳定性(3~5天内电动势变化幅度、均有明确的要求;如量块尺寸的稳定性,以其规定的长度每年允许的最大变化量(微米/年、来进行考核,上述稳定性指标均是划分准确度等级的重要依据。
对于测量仪器,尤其是基准、测量标准或某些实物量具,稳定性是重要的计量性能之一,示值的稳定是保证量值准确的基础。测量仪器产生不稳定的因素很多,主要原因是元器件的老化、零部件的磨损、以及使用、贮存、维护工作不仔细等所致。测量仪器进行的周期检定或校准,就是对其稳定性的一种考核。稳定性也是科学合理地确定检定周期的重要依据之一。 [1]
示例
什么叫稳定性呢?我们可以通过一个简单的例子来理解稳定性的概念。一个钢球分别放在不同的两个木块上,A图放在木块的顶部,B图放在木块的底部。如果对钢球施加一个力,使钢球离开原来的位置。A图的钢球就会向下滑落,不会再回到原来的位置。而B图的钢球由于地球引力的作用,会在木块的底部做来回的滚动运动,当时间足够长时,小球最终还是要回到原来的位置。我们说A图的情况就是不稳定的,而B图的情况就是稳定的。
上面给出的是一个简单的`物理系统,通过它我们对于稳定性有了一个基本的认识。稳定性可以这样定义:当一个实际的系统处于一个平衡的状态时(就相当于小球在木块上放置的状态一样)如果受到外来作用的影响时(相当于上例中对小球施加的力),系统经过一个过渡过程仍然能够回到原来的平衡状态,我们称这个系统就是稳定的,否则称系统不稳定。一个控制系统要想能够实现所要求的控制功能就必须是稳定的。在实际的应用系统中,由于系统中存在储能元件,并且每个元件都存在惯性。这样当给定系统的输入时,输出量一般会在期望的输出量之间摆动。此时系统会从外界吸收能量。对于稳定的系统振荡是减幅的,而对于不稳定的系统,振荡是增幅的振荡。前者会平衡于一个状态,后者却会不断增大直到系统被损坏。
判别
既然稳定性很重要,那么怎么才能知道系统是否稳定呢?控制学家们给我们提出了很多系统稳定与否的判定定理。这些定理都是基于系统的数学模型,根据数学模型的形式,经过一定的计算就能够得出稳定与否的结论,这些定理中比较有名的有:劳斯判据、赫尔维茨判据、李亚谱若夫三个定理。这些稳定性的判别方法分别适合于不同的数学模型,前两者主要是通过判断系统的特征值是否小于零来判定系统是否稳定,后者主要是通过考察系统能量是否衰减来判定稳定性。
当然系统的稳定性只是对系统的一个基本要求,一个令人满意的控制系统必须还要满足许多别的指标,例如过渡时间、超调量、稳态误差、调节时间等。一个好的系统往往是这些方面的综合考虑的结果。
稳定性名词解释2
系统稳定性是什么意思
系统稳定性是指系统要素在外界影响下表现出的某种稳定状态。其含义大致有以下三类:
1、外界温度的、机械的以及其他的各种变化,不至于对系统的状态发生显著的影响。
2、系统受到某种干扰而偏离正常状态,当干扰消除后,能恢复其正常状态,则系统是稳定的;相反,如果系统一旦偏离其正常状态,再也不能恢复到正常状态,而且偏离越来越大,则系统是不稳定的。
3、系统自动发生或容易发生的总趋势,如果一个系统能自动地趋向某一状态,就可以说,这一状态比原来的状态更稳定。
如果系统受到扰动后,不论它的初始偏差多大,都能以足够的精度恢复到初始平衡状态,这种系统就叫大范围内渐近稳定的系统。
如果系统受到扰动后,只有当它的初始偏差小于某一定值才能在取消扰动后恢复初始平衡状态,而当它的初始偏差大于限定值时,就不能恢复到初始平衡状态,这种系统就叫做在小范围内稳定的系统。
稳定性名词解释3
化学稳定性是什么意思
药物的化学稳定性是指药物由于水解、氧化等化学降解反应,使药物含量(或效价)、色泽产生变化。包括药物与药物之间,药物与溶媒、附加剂、杂质、容器、外界物质(空气、光线、水分等)之间,产生化学反应而导致制剂中药物的分解变质。
基本解释
物质抵抗侵蚀性气体、水蒸汽、水、酸、碱及其他化学药品等侵蚀作用的能力。
词语来源
该词语来源于人们的生产生活。
词语造句
1、不过,这种物质的化学稳定性与均一性表明其将有望成为很多产品的功能平台。
2、二恶英一旦进入人体,就会长久驻留,因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收,并从此长期积蓄在体内。
3、这个反应堆的优势是工序极其简单,透镜聚焦的太阳光先加热的铈氧化物,用热化学的原理吸引水分子并且破坏其化学稳定性。
系统稳定性什么意思
系统稳定性什么意思
系统稳定性什么意思,系统在我们的生活中有好多的定义,我们的生活中有好多的系统,对于稳定性是非常重要的。一个系统稳定性是我们需要知道的,下面就来了解一下系统稳定性什么意思吧。
系统稳定性什么意思1
系统稳定性是指系统要素在外界影响下表现出的某种稳定状态。其含义大致有以下三类:
(1)外界温度的、机械的以及其他的各种变化,不至于对系统的状态发生显著的影响。
(2)系统受到某种干扰而偏离正常状态,当干扰消除后,能恢复其正常状态,则系统是稳定的;相反,如果系统一旦偏离其正常状态,再也不能恢复到正常状态,而且偏离越来越大,则系统是不稳定的。
(3)系统自动发生或容易发生的总趋势,如果一个系统能自动地趋向某一状态,就可以说,这一状态比原来的状态更稳定。
系统没有严格的稳定性指标
个别的硬件有,比如硬盘的连续无故障时间,电源的连续无故障时间,这是硬件的稳定性指标
虽然系统没有稳定性指标,不过可以提升系统稳定性,如果提升系统稳定性:
服务器领域有专用的服务器处理器,服务器处理器,可连续工作数年之久; 带校验的ecc内存, 尽可能减少崩溃的可能性,服务器级别硬盘,抱歉7*24小时连续工作。冗余电源,服务器系统 以及ups不间断供电,甚至需要专用的机房做防潮处理。
家用相对宽松,在选购硬件的时候尽可能选购正品的配件,尤其是主板(整个设备的桥梁、电源(系统动力的核心、,包括良好的散热,优化的系统。都可以提高系统的稳定性。
扩展资料:
如果系统受到扰动后,不论它的初始偏差多大,都能以足够的精度恢复到初始平衡状态,这种系统就叫大范围内渐近稳定的系统。
如果系统受到扰动后,只有当它的初始偏差小于某一定值才能在取消扰动后恢复初始平衡状态,而当它的初始偏差大于限定值时,就不能恢复到初始平衡状态,这种系统就叫做在小范围内稳定的系统。
系统稳定性什么意思2
一、系统稳定的必要条件 判据是判别系统特征根分布的一个代数判据。要使系统稳定,即系统全部特征根均具有负实部,就必须满足以下两个条件:
1、特征方程的各项系数都不等于零。
2、特征方程的各项系数的符号都相同。 此即系统稳定的必要条件。 按习惯,一般取最高阶次项的系数为正,上述两个条件可以归结为一个必要条件,即系统特征方程的各项系数全大于零,且不能为零。
二、系统稳定的充要条件 系统稳定的充要条件是表的第一列元素全部大于零,且不能等于零。
运用判据还可以判定一个不稳定系统所包含的具有正实部的特征根的个数为表第一列元素中符号改变的次数。 运用判据的关键在于建立表。建立表的方法请参阅相关的例题或教材。运用判据判定系统的稳定性,需要知道系统闭环传递函数或系统的特征方程。 在应用判据还应注意以下两种特殊的情况:
1、如果在表中任意一行的第一个元素为0,而其后各元不全为0,则在计算下一行的第一个元时,该元将趋于无穷大。于是表的计算无法继续。为了克服这一困难,可以用一个很小的正数代替第一列等于0的元素,然后计算表的其余各元。若上下各元符号不变,切第一列元素符号均为正,则系统特征根中存在共轭的虚根。此时,系统为临界稳定系统。
2、如果在表中任意一行的所有元素均为0,表的计算无法继续。此时,可以利用该行的上一行的元构成一个辅助多项式,并用多项式方程的导数的系数组成表的下一行。这样,表中的其余各元就可以计算下去。出现上述情况,一般是由于系统的特征根中,或存在两个符号相反的实根(系统自由响应发散,系统不稳定、,或存在一对共轭复根(系统自由响应发散,系统不稳定、,或存在一对共轭的纯虚根(即系统自由响应会维持某一频率的等幅振荡,此时,系统临界稳定、,或是以上几种根的组合等。这些特殊的使系统不稳定或临界稳定的特征根可以通过求解辅助多项式方程得到。
三、相对稳定性的检验 对于稳定的系统,运用判据还可以检验系统的相对稳定性,采用以下方法:
1、将s平面的虚轴向左移动某个数值,即令s=z-( ((为正实数、,代入系统特征方程,则得到关于z的特征方程。
2、利用判据对新的特征方程进行稳定性判别。如新系统稳定,则说明原系统特征方程所有的根均在新虚轴之左边,(越大,系统相对稳定性越好。
系统稳定性什么意思3
系统的四个性质即线性、时不变性、因果性和稳定性都很重要,上次王英吉同学问到系统稳定性的判断问题,下面进行进一步的介绍。
对于连续系统和离散系统的判断,教材中的叙述如下:如果连续系统H(s)的极点都在s平面的左半开平面,离散系统H(z)的极点均在z平面的单位圆内,则该系统是稳定的因果系统。
如果系统函数是已知的,那么根据上面的方法,先求出系统函数的极点,然后根据极点的位置,就可以判断系统的稳定性,于是,问题最后归结为求解一元多次方程的'根,即解方程。
吴大正的教材举出一些简单的例子,说明如何判断系统的稳定性,以及当满足系统的稳定性时,一些系统参数应该满足什么条件。但是,当方程是高次的,比如3次、4次等,如果不能进行因式分解而求出方程的根,那么应该怎么办呢?教材没有交代。另一本教材,也是我第一次自学这门课程时所采用的教材,即西电陈生潭等编著的《信号与系统》(第二版,西安电子科技大学出版社,2001年)则介绍了两个重要的准则,即罗斯-霍尔维茨(Routh-Hurwitz)准则和朱里(July)准则。
罗斯-霍尔维茨准则在传统的控制理论课程中都要讲授,它是判别代数方程根的实部特征的一种方法,可以不用解方程就知道方程包含多少个负实部的根。
由于计算机技术的发展,现在用计算机求解高次方程已经很成熟了,因而罗斯-霍尔维茨准则和朱里准则的重要性逐渐降低,很多教材已经不讲这两个准则了。但是,这两个准则曾在历史上有着不可磨灭的功绩,而且难度不大,易于掌握,同学们应该对这两个准则有所了解。
判断系统稳定性的主要方法:奈奎斯特稳定判据和根轨迹法。
它们根据控制系统的开环特性来判断闭环系统的稳定性。这些方法不仅适用于单变量系统,而且在经过推广之后也可用于多变量系统。
稳定性理论:
微分方程的一个分支。研究当初始条件甚至微分方程右端函数发生变化时,解随时间增长的变化情况。主要方法有特征数法,微分与积分不等式,李雅普诺夫函数法等。是天体力学,自动控制等各种动力系统中的首要问题。
对稳定性的研究是自动控制理论中的一个基本问题。稳定性是一切自动控制系统必须满足的一个性能指标,它是系统在受到扰动作用后的运动可返回到原平衡状态的一种性能。关于运动稳定性理论的奠基性工作,是1892年俄国数学家和力学家 А.М.李雅普诺夫在论文《运动稳定性的一般问题》中完成的。
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“测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。通常稳定性是指测量仪器的计量特性随时间不变化的能力。若稳定性不是对时间而言,而是对其他量而言,则应该明确说明。稳定性可以进行定量的表征,主要是确定计量特性随时间
的特点才能够正常地工作,也就是要满足稳定性的要求。 仪器测量 通常可以用以下两种方式:用计量特性变化某个规定的量所需经过的时间,或用计量特性经过规定的时间所发生的变化量来进行定量表示。例如:对于标准电池,对其长期稳定性(电动势的年变化幅度、和短期稳定性(
生化学反应而导致制剂中药物的分解变质。 基本解释 物质抵抗侵蚀性气体、水蒸汽、水、酸、碱及其他化学药品等侵蚀作用的能力。 词语来源 该词语来源于人们的生产生活。 词语造句 1、不过,这种物质的化学稳定性与均一性表明其将有望成为很多产品的功能平台。 2
是表的计算无法继续。为了克服这一困难,可以用一个很小的正数代替第一列等于0的元素,然后计算表的其余各元。若上下各元符号不变,切第一列元素符号均为正,则系统特征根中存在共