Control-systems-stability

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、安定性に基づいた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。 *安定したシステム*は、指定された制限された入力に対して制限された出力を生成します。

次の図は、安定したシステムの応答を示しています。

安定性

これは、単位ステップ入力に対する1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、出力は制限されています。 単位ステップ信号は、ゼロを含む t 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。 したがって、入力は制限されています。 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

次のように、安定性に基づいてシステムを分類できます。

• 絶対に安定したシステム
• 条件付き安定システム
• 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の値のすべての範囲で安定している場合、完全に安定したシステム*と呼ばれます。 開ループ制御システムは、開ループ伝達関数のすべての極が 's’プレーン*の左半分に存在する場合、完全に安定しています。 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。

条件付き安定システム

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、*条件付き安定システム*と呼ばれます。

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周波数の振動で出力信号を生成することによりシステムが安定している場合、それは「限界安定システム」として知られています。 開ループ伝達関数の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ます。 同様に、閉ループ伝達関数の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。