制御システム-安定性

安定性は重要な概念です。この章では、システムの安定性と安定性に基づくシステムの種類について説明します。

安定性とは何ですか?

出力が制御されている場合、システムは安定していると言われます。そうでなければ、それは不安定であると言われます。Astable system 指定された有界入力に対して有界出力を生成します。

次の図は、安定したシステムの応答を示しています。

これは、単位ステップ入力に対する一次制御システムの応答です。この応答の値は0〜1です。したがって、出力は制限されます。単位ステップ信号は、のすべての正の値に対して1の値を持つことがわかっています。tゼロを含む。したがって、それは制限された入力です。したがって、入力と出力の両方が制限されているため、1次制御システムは安定しています。

安定性に基づくシステムの種類

安定性に基づいてシステムを次のように分類できます。

  • 絶対に安定したシステム
  • 条件付きで安定したシステム
  • わずかに安定したシステム

絶対に安定したシステム

システムがシステムコンポーネント値のすべての範囲で安定している場合、それは absolutely stable system。開ループ伝達関数のすべての極が左半分に存在する場合、開ループ制御システムは完全に安定しています。‘s’ plane。同様に、閉ループ伝達関数のすべての極が「s」平面の左半分に存在する場合、閉ループ制御システムは完全に安定しています。

条件付きで安定したシステム

システムが特定の範囲のシステムコンポーネント値に対して安定している場合、それは次のように知られています。 conditionally stable system

わずかに安定したシステム

制限された入力に対して一定の振幅と一定の振動周波数を持つ出力信号を生成することによってシステムが安定している場合、それは次のように知られています。 marginally stable system。開ループ伝達関数の任意の2つの極が虚軸上に存在する場合、開ループ制御システムはわずかに安定しています。同様に、閉ループ伝達関数の任意の2つの極が虚軸上に存在する場合、閉ループ制御システムはわずかに安定しています。