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線性自動控制系統的穩定性
穩定性是保證控制系統正常工作的先決條件。一個穩定的控制系統，其被控量偏離期
望值的初始偏差應隨時間的增長逐漸減小或趨于零。具體來說，對于穩定的恒值控制系
統，被控量因擾動而偏離期望值后，經過一個過渡過程時間，被控量應恢復到原來的期望
值狀態；對于穩定的隨動系統，被控量應能始終跟蹤參據量的變化。反之，不穩定的控制系
統，其被控量偏離期望值的初始偏差將隨時間的增長而發散，因此，不穩定的控制系統無
法實現預定的控制任務。
線性自動控制系統的穩定性是由系統結構所決定的，與外界因素無關。這足因為控制
系統中一般含有儲能元件或慣性元件，如繞組的電感、電樞轉動慣量、電爐熱容量、物體質
量等，儲能元件的能量不可能突變，因此，當系統受到擾動或有輸入量時，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期望值或跟蹤參據量有一個時間過程，
稱為過渡過程。例如，在反饋控制系統中，由于被控對象的慣性，會使控制動作不能瞬時糾
正被控量的偏差I控制裝置的慣性則會使偏差信號不能及時完全轉化為控制動作。這樣，
在控制過程中，當被控量已經回到期望值而使偏差為零時，執行機構本應立即停止工作，
但由于控髑裝置的慣性，控制動作仍繼續向原來方向進行，致使被控量超過期望值又產生
符號相反的偏差，導致執行機構向相反方向動作，以減小這個新的偏差；另一方面，當控制
動作已經到位時，又由于被控對象的慣性，偏差并未減小為零，因而執行機構繼續向原來
方向運動，使被控量又產生符號相反的偏差I如此反復進行，致使被控量在期望值附近來
回擺動，過渡過程呈現振蕩形式。如果這個振蕩過程是逐漸減弱的，系統最后可以達到平
衡狀態，控制目的得以實現，我們稱為穩定系統；反之，如果振蕩過程逐步增強，系統被控
量將失控，則稱為不穩定系統。
