Определение устойчивости

Устойчивость – это важнейшее свойство системы автоматического управления. Если система не является устойчивой, то она неработоспособная.

Пусть система находится в состоянии равновесия и, начиная с некоторого момента времени, на нее начинают действовать ограниченные воздействия – возмущения. Если система под действием ограниченных возмущений имеет способность мало отклоняться от состояния равновесия, то она устойчива. В противном случае достаточно действия небольшого возмущения чтобы далеко отклонилась от состояния равновесия.

Возмущения могут быть непрерывными или импульсными, действующие на систему, в какие – то моменты времени. Доказывается что, если система устойчива при действии на неё начального мгновенного возмущения, то она будет устойчивой и при действии других видов ограниченных возмущений. Математически начальное мгновенное возмущение описывается дельта – функцией d(t). Таким образом, судить об устойчивости системы можно по виду ее импульсной переходной характеристики. Как отмечалось в разделе 2.1 (см.(2.27), (2.28)), действие идеального импульса на линейную систему приводит к мгновенному изменению начальных условий (выводу её из состояния равновесия). Если в дальнейшем, будучи предоставлена самой себе, система сможет вернуться в состояние равновесия, то она устойчива.

Итак, если функция g(t) и её производные до (n-1) – го порядка ограничены, то система устойчива. Если, кроме того, пределы этих функций с течением времени стремятся к нулю, то система устойчива асимптотически.