3.4线性系统的稳定性分析 一、稳定性的基本概念 二、线性系统稳定的充分必要条件 三、劳思- 赫尔维茨稳定判据(1877、1895) 四、劳思稳定判据的特殊情况 五、劳思稳定判据的应用(1)稳 定是控制系统 能够 正常运行的首要条件。 一、稳定性的基本概念 (2)自动控制理论的基本任务(之一) 分析系统的稳定性问题; 提出保证系统稳定的措施。 对系统进行各类品质指标的分析必须在系统稳定 的前提下进行。例 稳 定 的 摆 不 稳 定 的 摆 (a)稳定 (b)临界稳定 (c)不稳定 稳定性的定义 控制系统在外部扰动消失后,由初始偏差状态恢 复到原平衡状态的性能。 注意:控制系统自身的固有特性,取决于 系统本身的结构和参数,与输入无关。不论扰动引起的初始偏差有多大,当扰动取 消后,系统都能够恢复到原有的平衡状态。 (a)大范围稳定 大范围稳定:(b)小范围稳定 否则系统就是小范围稳定的。 注意:对于线性系统,小范围稳定大范围稳定。(a)不稳定临界稳定:若系统在扰动消失后,输出与原始的 平衡状态间存在恒定的偏差或输出维持等幅振荡 ,则系统处于临界稳定状态。 注意:经典控制论中,临界稳定也视为