如何判断系统的稳定性
系统的四个性质即线性、时不变性、因果性和稳定性都很重要,上次王英吉同学问到系统稳定性的判断问题,下面进行进一步的介绍。
对于连续系统和离散系统的判断,教材中的叙述如下:如果连续系统h(s)的极点都在s平面的左半开平面,离散系统h(z)的极点均在z平面的单位圆内,则该系统是稳定的因果系统。
如果系统函数是已知的,那么根据上面的方法,先求出系统函数的极点,然后根据极点的位置,就可以判断系统的稳定性,于是,问题最后归结为求解一元多次方程的根,即解方程。
吴大正的教材举出一些简单的例子,说明如何判断系统的稳定性,以及当满足系统的稳定性时,一些系统参数应该满足什么条件。但是,当方程是高次的,比如3次、4次等,如果不能进行因式分解而求出方程的根,那么应该怎么办呢?
教材没有交代。另一本教材,也是我第一次自学这门课程时所采用的教材,即西电陈生潭等编著的《信号与系统》(第二版,西安电子科技大学出版社,2001年)则介绍了两个重要的准则,即罗斯-霍尔维茨(routh-hurwitz)准则和朱里(july)准则。
罗斯-霍尔维茨准则在传统的控制理论课程中都要讲授,它是判别代数方程根的实部特征的一种方法,可以不用解方程就知道方程包含多少个负实部的根。
由于计算机技术的发展,现在用计算机求解高次方程已经很成熟了,因而罗斯-霍尔维茨准则和朱里准则的重要性逐渐降低,很多教材已经不讲这两个准则了。但是,这两个准则曾在历史上有着不可磨灭的功绩,而且难度不大,易于掌握,同学们应该对这两个准则有所了解。
在百度文库中搜索关键词“罗斯-霍尔维茨准则”或“朱里准则”,很容易找到这两个准则。
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