系统稳定的条件主要包括以下几点:
输入有界:
系统输入信号必须在一定的范围内,不能无限增长或减小。
输出有界:
系统输出信号也必须在一定的范围内,不能无限增长或减小。
单位冲击响应绝对可积:
对于线性时不变系统,如果系统的单位冲击响应绝对可积,那么这个系统就是稳定的。这是因为根据线性和时不变性,输出是输入与单位冲击响应的卷积,而积分性质保证了输入有界时,输出也必然有界。
特征多项式系数同号:
系统的特征多项式系数同号是系统稳定的必要条件之一。这表明系统特征方程的根(即极点)必须全部位于复平面的左侧,从而确保系统稳定。
闭环控制系统传递函数的极点具有负实部:
对于闭环控制系统,传递函数的全部极点都必须具有负实部,这是系统稳定的充要条件。这意味着系统在经历外部扰动后,能够恢复到原来的平衡状态。
综合以上条件,可以得出系统稳定的充要条件是:
输入有界
输出有界
单位冲击响应绝对可积
特征多项式系数同号
闭环控制系统传递函数的全部极点具有负实部
这些条件共同确保了系统在受到外部扰动后,能够恢复到原来的平衡状态,并且输出信号保持在有限范围内。
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