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穩定性

来源:wikitw.club  2016-2-1 19:50

   

自動控制系統的種類很多完成的功能也千差萬別有的用來控制溫度的變化有的卻要跟蹤飛機的飛行軌跡但是所有系統都有一個共同的特點才能夠正常地工作也就是要滿足穩定性的要求

目 錄1儀器測量

2示例

3判別

1儀器測量穩定性是指測量儀器保持其計量特性隨時間恆定的能力(7.14條)通常穩定性是指測量儀器的計量特性隨時間不變化的能力若穩定性不是對時間而言而是對其他量而言則應該明確說明穩定性可以進行定量的表徵主要是確定計量特性隨時間變化的關係通常可以用以下兩種方式:用計量特性變化某個規定的量所需經過的時間或用計量特性經過規定的時間所發生的變化量來進行定量表示例如:對於標準電池對其長期穩定性(電動勢的年變化幅度)和短期穩定性(3~5天內電動勢變化幅度)均有明確的要求如量塊尺寸的穩定性以其規定的長度每年允許的最大變化量(微米/年)來進行考核上述穩定性指標均是劃分準確度等級的重要依據

對於測量儀器尤其是基準測量標準或某些實物量具穩定性是重要的計量性能之一示值的穩定是保證量值準確的基礎測量儀器產生不穩定的因素很多主要原因是元器件的老化零部件的磨損以及使用貯存維護工作不仔細等所致測量儀器進行的周期檢定或校準就是對其穩定性的一種考核穩定性也是科學合理地確定檢定周期的重要依據之一

2示例什麼叫穩定性呢我們可以通過一個簡單的例子來理解穩定性的概念一個鋼球分別放在不同的兩個木塊上A圖放在木塊的頂部B圖放在木塊的底部如果對圖中的鋼球施加一個力使鋼球離開原來的位置A圖的鋼球就會向下滑落不會在回到原來的位置而B圖中的鋼球由於地球引力的作用會在木塊的底部做來回的滾動運動當時間足夠長時小球最終還是要回到原來的位置我們說A圖所示的情況就是不穩定的而B圖的情況就是穩定的

上面給出的是一個簡單的物理系統通過它我們對於穩定性有了一個基本的認識穩定性可以這樣定義當一個實際的系統處於一個平衡的狀態時就相當於小球在木塊上放置的狀態一樣如果受到外來作用的影響時相當於上例中對小球施加的力系統經過一個過渡過程仍然能夠回到原來的平衡狀態我們稱這個系統就是穩定的否則稱系統不穩定一個控制系統要想能夠實現所要求的控制功能就必須是穩定的在實際的應用系統中由於系統中存在儲能元件並且每個元件都存在慣性這樣當給定系統的輸入時輸出量一般會在期望的輸出量之間擺動此時系統會從外界吸收能量對於穩定的系統振蕩是減幅的而對於不穩定的系統振蕩是增幅的振蕩前者會平衡于一個狀態後者卻會不斷XX直到系統被損壞

3判別既然穩定性很重要那麼怎麼才能知道系統是否穩定呢控制學家們給我們提出了很多系統穩定與否的判定定理這些定理都是基於系統的數學模型根據數學模型的形式經過一定的計算就能夠得出穩定與否的結論這些定理中比較有名的有勞斯判據赫爾維茨判據李亞譜若夫三個定理這些穩定性的判別方法分別適合於不同的數學模型前兩者主要是通過判斷系統的特徵值是否小於零來判定系統是否穩定後者主要是通過考察系統能量是否衰減來判定穩定性

當然系統的穩定性只是對系統的一個基本要求一個另人滿意的控制系統必須還要滿足許多別的指標例如過渡時間超調量穩態誤差調節時間等一個好的系統往往是這些方面的綜合考慮的結果

相關文獻ADINA在震動荷載下邊坡穩定性分析中的應用-山西建築-2011年 第1期 (37)

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1儀器測量穩定性是指測量儀器保持其計量特性隨時間恆定的能力(7.14條)通常穩定性是指測量儀器的計量特性隨時間不變化的能力若穩定性不是對時間而言而是對其他量而言則應該明確說明穩定性可以進行定量的表徵主要是確定計量特性隨時間變化的關係通常可以用以下兩種方式:用計量特性變化某個規定的量所需經過的時間或用計量特性經過規定的時間所發生的變化量來進行定量表示例如:對於標準電池對其長期穩定性(電動勢的年變化幅度)和短期穩定性(3~5天內電動勢變化幅度)均有明確的要求如量塊尺寸的穩定性以其規定的長度每年允許的最大變化量(微米/年)來進行考核上述穩定性指標均是劃分準確度等級的重要依據

對於測量儀器尤其是基準測量標準或某些實物量具穩定性是重要的計量性能之一示值的穩定是保證量值準確的基礎測量儀器產生不穩定的因素很多主要原因是元器件的老化零部件的磨損以及使用貯存維護工作不仔細等所致測量儀器進行的周期檢定或校準就是對其穩定性的一種考核穩定性也是科學合理地確定檢定周期的重要依據之一

2示例什麼叫穩定性呢我們可以通過一個簡單的例子來理解穩定性的概念一個鋼球分別放在不同的兩個木塊上A圖放在木塊的頂部B圖放在木塊的底部如果對圖中的鋼球施加一個力使鋼球離開原來的位置A圖的鋼球就會向下滑落不會在回到原來的位置而B圖中的鋼球由於地球引力的作用會在木塊的底部做來回的滾動運動當時間足夠長時小球最終還是要回到原來的位置我們說A圖所示的情況就是不穩定的而B圖的情況就是穩定的

上面給出的是一個簡單的物理系統通過它我們對於穩定性有了一個基本的認識穩定性可以這樣定義當一個實際的系統處於一個平衡的狀態時就相當於小球在木塊上放置的狀態一樣如果受到外來作用的影響時相當於上例中對小球施加的力系統經過一個過渡過程仍然能夠回到原來的平衡狀態我們稱這個系統就是穩定的否則稱系統不穩定一個控制系統要想能夠實現所要求的控制功能就必須是穩定的在實際的應用系統中由於系統中存在儲能元件並且每個元件都存在慣性這樣當給定系統的輸入時輸出量一般會在期望的輸出量之間擺動此時系統會從外界吸收能量對於穩定的系統振蕩是減幅的而對於不穩定的系統振蕩是增幅的振蕩前者會平衡于一個狀態後者卻會不斷XX直到系統被損壞

3判別既然穩定性很重要那麼怎麼才能知道系統是否穩定呢控制學家們給我們提出了很多系統穩定與否的判定定理這些定理都是基於系統的數學模型根據數學模型的形式經過一定的計算就能夠得出穩定與否的結論這些定理中比較有名的有勞斯判據赫爾維茨判據李亞譜若夫三個定理這些穩定性的判別方法分別適合於不同的數學模型前兩者主要是通過判斷系統的特徵值是否小於零來判定系統是否穩定後者主要是通過考察系統能量是否衰減來判定穩定性

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