Systemy sterowania - stabilność
Stabilność to ważna koncepcja. W tym rozdziale omówimy stabilność systemu i typy systemów opartych na stabilności.
Co to jest stabilność?
Mówi się, że system jest stabilny, jeśli jego wydajność jest pod kontrolą. W przeciwnym razie mówi się, że jest niestabilny. ZAstable system tworzy ograniczone wyjście dla danego ograniczonego wejścia.
Poniższy rysunek przedstawia odpowiedź stabilnego systemu.
Jest to odpowiedź systemu sterowania pierwszego rzędu na wejście krokowe jednostki. Ta odpowiedź ma wartości z przedziału od 0 do 1. Jest to więc ograniczone wyjście. Wiemy, że sygnał kroku jednostkowego ma wartość jeden dla wszystkich dodatnich wartościtw tym zero. Tak więc jest to ograniczone wejście. Dlatego system sterowania pierwszego rzędu jest stabilny, ponieważ zarówno wejście, jak i wyjście są ograniczone.
Rodzaje systemów opartych na stabilności
Możemy sklasyfikować systemy na podstawie stabilności w następujący sposób.
- Absolutnie stabilny system
- System stabilny warunkowo
- System marginalnie stabilny
Absolutnie stabilny system
Jeśli system jest stabilny dla wszystkich zakresów wartości składników systemu, jest znany jako absolutely stable system. System sterowania w otwartej pętli jest absolutnie stabilny, jeśli wszystkie bieguny funkcji transferu otwartej pętli znajdują się w lewej połowie‘s’ plane. Podobnie, układ sterowania w pętli zamkniętej jest absolutnie stabilny, jeśli wszystkie bieguny funkcji przenoszenia w pętli zamkniętej znajdują się w lewej połowie płaszczyzny „s”.
System stabilny warunkowo
Jeśli system jest stabilny dla określonego zakresu wartości składników systemu, jest znany jako conditionally stable system.
System marginalnie stabilny
Jeśli system jest stabilny, wytwarzając sygnał wyjściowy o stałej amplitudzie i stałej częstotliwości oscylacji dla ograniczonego wejścia, to jest to znane jako marginally stable system. System sterowania w otwartej pętli jest marginalnie stabilny, jeśli jakiekolwiek dwa bieguny funkcji przenoszenia w otwartej pętli są obecne na urojonej osi. Podobnie, układ sterowania w pętli zamkniętej jest marginalnie stabilny, jeśli jakiekolwiek dwa bieguny funkcji przenoszenia w pętli zamkniętej są obecne na urojonej osi.