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ghw_nit主管区长
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【原创】关于稳定性的浅说 已有8人参与
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稳定性对于控制系统很重要，但是很多人只记住了一些判断稳定性的方法，至于稳定性为什么这么重要，可能理解的不是非常的清楚，在这里我来个抛砖引玉，说一下我的理解。 最简单的说法，稳定性想要表述的情况就是一个系统受到一点小的干扰以后，如果还能够恢复到稳定的壮态，那么，这个系统就是稳定的。因为一个自动控制系统投运了以后，是要一直处于运行状态的，而干扰在系统运行的时候，也时不时的会出现，如果出现了干扰以后系统就不能恢复到原来的状态了，那么系统就不能保证原有的特性了，那么这样的系统在实际中，一般就没有什么大的用处了。 下面举个形象的例子来说明一下吧，只对线性系统。不同的人掌握平衡的能力不同，那么他们对骑自行车的技术掌握的可能也有差别，那如果我想要做一下测试呢，就是这样，在你骑自行车的时候，我来推你一下，看你容不容易倒，如果我一推你就倒了，那就说明你的稳定性要差一些，如果没倒，那就说明你的稳定性要好一些。但是要说明的是，你骑自行车的稳定性的好坏，和我给你的推力是没有关系的，你骑自行车的平衡能力只和你自己有关。这就是说明，对线性系统而言，系统的稳定性，是系统本身的属性，属性只能被表现出来，我们给系统一个测试信号，只是想让系统的稳定性这个性能表现出来而已。 |
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2楼2010-12-15 11:05:50
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不太同意LZ的稳定性理解。 系统的稳定性是一个很宽泛的概念，从能量角度而言，是施加了某种干扰之后，干扰信号的能量透过控制系统被释放和消散的过程决定了系统体现出的稳定性。 我们在设计控制系统时，通常会对干扰信号给出一定的稳定性裕量，超过此裕量的信号将破坏系统的稳定状态。虽然通常我们都用简单的信号形式来约定干扰信号（如脉冲信号），但是实际运行中还是需要根据工况来决定干扰信号的真实形态的。 干扰信号的自身特征对系统稳定性具有非常重要的作用，不同幅值、频率和持续时间的干扰作用下，系统的输出信号将可能具有完全不同的效果。原本稳定性较强的系统也可能被高能量、大幅值的干扰信号直接推入非稳定状态。 以LZ的自行车骑行系统为例，同样的推力在不同方向作用下产生的效果完全不同。自行车前行时施加向前推力对骑行稳定性作用最小，而向后拖拽则可能导致自行车减速度过大而停止摔倒；而侧向推力的增大则会由改变骑行方向逐渐演变为直接侧翻。推力大小也直接决定了干扰的作用效果，如果是几十吨的大卡车以100码速度直接推，估计再稳定的骑手都无法保持自行车稳定骑行。 [ Last edited by conanwj on 2011-8-24 at 15:39 ] |
6楼2011-08-24 15:34:40
ghw_nit
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楼上的说的情况是对的，但是还是有些问题的，讨论一下。 楼上说的最主要的问题是如果对一个系统来说，施加的输入信号过大的话，系统就不会稳定，这当然是对的，但是我说的问题的核心是对线性系统来说，稳定性是系统本身的属性，即使你加了一个大的信号给一个系统，使这个系统不稳定了，但是这不是这个系统本身的属性。 而且我认为对线性系统来说你给一个系统过大的信号使他不稳定，主要的问题应该是超出了这个系统可调节的范围，所以才不稳定了，就像你所说的用大卡车来撞骑自行车的，怎么也把他撞倒了，我想这个问题并不是骑手不稳定，而是你已经超出了它的平衡所能维持的范围，这就是在实际应用中，一个系统的操纵变量不会是无限大的，如果你能够给这个骑手无限大的力量的话，我想他还是会稳定的。 不过倒是不知道有没有给一个系统限定输入信号范围的方法，如果有的话，请告知一下，我还不知道呢？ |
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