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線性自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
穩(wěn)定性是保證控制系統(tǒng)正常工作的先決條件。一個(gè)穩(wěn)定的控制系統(tǒng)，其被控量偏離期
望值的初始偏差應(yīng)隨時(shí)間的增長逐漸減小或趨于零。具體來說，對于穩(wěn)定的恒值控制系
統(tǒng)，被控量因擾動而偏離期望值后，經(jīng)過一個(gè)過渡過程時(shí)間，被控量應(yīng)恢復(fù)到原來的期望
值狀態(tài)；對于穩(wěn)定的隨動系統(tǒng)，被控量應(yīng)能始終跟蹤參據(jù)量的變化。反之，不穩(wěn)定的控制系
統(tǒng)，其被控量偏離期望值的初始偏差將隨時(shí)間的增長而發(fā)散，因此，不穩(wěn)定的控制系統(tǒng)無
法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的控制任務(wù)。
線性自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所決定的，與外界因素?zé)o關(guān)。這足因?yàn)榭刂?/span>
系統(tǒng)中一般含有儲能元件或慣性元件，如繞組的電感、電樞轉(zhuǎn)動慣量、電爐熱容量、物體質(zhì)
量等，儲能元件的能量不可能突變，因此，當(dāng)系統(tǒng)受到擾動或有輸入量時(shí)，控制過程不會立
即完成，而是有一定的延緩，這就使得被控量恢復(fù)期望值或跟蹤參據(jù)量有一個(gè)時(shí)間過程，
稱為過渡過程。例如，在反饋控制系統(tǒng)中，由于被控對象的慣性，會使控制動作不能瞬時(shí)糾
正被控量的偏差I(lǐng)控制裝置的慣性則會使偏差信號不能及時(shí)完全轉(zhuǎn)化為控制動作。這樣，
在控制過程中，當(dāng)被控量已經(jīng)回到期望值而使偏差為零時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)本應(yīng)立即停止工作，
但由于控髑裝置的慣性，控制動作仍繼續(xù)向原來方向進(jìn)行，致使被控量超過期望值又產(chǎn)生
符號相反的偏差，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)向相反方向動作，以減小這個(gè)新的偏差；另一方面，當(dāng)控制
動作已經(jīng)到位時(shí)，又由于被控對象的慣性，偏差并未減小為零，因而執(zhí)行機(jī)構(gòu)繼續(xù)向原來
方向運(yùn)動，使被控量又產(chǎn)生符號相反的偏差I(lǐng)如此反復(fù)進(jìn)行，致使被控量在期望值附近來
回?cái)[動，過渡過程呈現(xiàn)振蕩形式。如果這個(gè)振蕩過程是逐漸減弱的，系統(tǒng)最后可以達(dá)到平
衡狀態(tài)，控制目的得以實(shí)現(xiàn)，我們稱為穩(wěn)定系統(tǒng)；反之，如果振蕩過程逐步增強(qiáng)，系統(tǒng)被控
量將失控，則稱為不穩(wěn)定系統(tǒng)。
