Hệ thống điều khiển - Tính ổn định

Tính ổn định là một khái niệm quan trọng. Trong chương này, chúng ta hãy thảo luận về tính ổn định của hệ thống và các loại hệ thống dựa trên tính ổn định.

Ổn định là gì?

Một hệ thống được cho là ổn định, nếu đầu ra của nó được kiểm soát. Nếu không, nó được cho là không ổn định. Astable system tạo ra một đầu ra có giới hạn cho một đầu vào có giới hạn nhất định.

Hình sau đây cho thấy phản ứng của một hệ thống ổn định.

Đây là phản ứng của hệ thống điều khiển bậc nhất đối với đầu vào bước đơn vị. Phản hồi này có các giá trị từ 0 đến 1. Vì vậy, nó là đầu ra bị giới hạn. Chúng tôi biết rằng tín hiệu bước đơn vị có giá trị là một đối với tất cả các giá trị dương củatkể cả số không. Vì vậy, nó là đầu vào có giới hạn. Do đó, hệ thống điều khiển đơn hàng đầu tiên ổn định vì cả đầu vào và đầu ra đều bị ràng buộc.

Các loại hệ thống dựa trên tính ổn định

Chúng ta có thể phân loại các hệ thống dựa trên độ ổn định như sau.

Hệ thống ổn định tuyệt đối
Hệ thống ổn định có điều kiện
Hệ thống ổn định nhẹ

Hệ thống ổn định tuyệt đối

Nếu hệ thống ổn định đối với tất cả các phạm vi giá trị thành phần hệ thống, thì nó được gọi là absolutely stable system. Hệ thống điều khiển vòng hở hoàn toàn ổn định nếu tất cả các cực của chức năng chuyển vòng hở nằm ở nửa bên trái của‘s’ plane. Tương tự, hệ thống điều khiển vòng kín hoàn toàn ổn định nếu tất cả các cực của hàm truyền vòng kín nằm ở nửa bên trái của mặt phẳng 's'.

Hệ thống ổn định có điều kiện

Nếu hệ thống ổn định đối với một phạm vi giá trị thành phần hệ thống nhất định, thì nó được gọi là conditionally stable system.

Hệ thống ổn định biên

Nếu hệ thống ổn định bằng cách tạo ra một tín hiệu đầu ra với biên độ không đổi và tần số dao động không đổi cho đầu vào có giới hạn, thì nó được gọi là marginally stable system. Hệ thống điều khiển vòng hở sẽ ổn định một chút nếu có bất kỳ hai cực nào của hàm truyền vòng hở trên trục tưởng tượng. Tương tự, hệ thống điều khiển vòng kín sẽ ổn định một chút nếu có hai cực bất kỳ của hàm truyền vòng kín trên trục tưởng tượng.