线性系统稳定性准则

信息处理 连续信号 线性系统 控制系统 稳定
2022-02-10 12:19:25

假设我们有一个闭环系统 . 我已经看到系统的稳定性有两种说法:H(s)=A(s)1+A(s)f(s)=A(s)1+T(s)

  1. 如果在 RHP 中有任何极点,则它是不稳定的,因为系统响应包含形式为的项,其中具有正实部,因此会增长不受时间限制。H(s)esRHPtSRHP
  2. 如果对于任何(或等效地对于一些),那么系统是不稳定的,因为存在一些使得传递函数爆炸。1+T(s)=0sT(s)=1ss

让我感到困惑的是这些定义应该如何等效。特别是,第二个定义似乎是说如果任何极点,则系统是不稳定的。为什么会这样?以一个简单的低通滤波器处有一个极点这个极点在 LHP 中,因此(1)是稳定的,但是(2)似乎认为它是不稳定的。H(s)H(s)=11+RCss=1/RC

(1) 和 (2) 之间的关系是什么?在什么情况下,如果有的话,它们是等价的/一种暗示另一种吗?

1个回答

当提到输入输出稳定性时,只有第一个标准是正确的。如评论中所述,第二个标准只是一种计算极点的方法。所有使用集总元件可实现的连续时间系统都有极点,这与稳定性要求并不矛盾。

右半平面 (RHP) 中的极点使因果系统不稳定。请注意,如果我们放弃因果关系要求,RHP 极点不会导致不稳定,但它们会使系统非因果关系。

请注意,虚轴上的极点会导致不会消失的瞬变,这在几乎所有实际应用中都是不可取的。因此,在实践中,您希望所有极点都位于开放的左半平面上,即,其中是系统。Re{s,k}<0s,k