自动化专业英语课文翻译1.3.doc

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1、1.3StabilityofClosed-LoopControlSystems•Animportantconsequenceoffeedbackcontrolisthatitcancauseoscillatoryresponses(振荡响应).反馈控制的一个重要的结果是会产生振荡响应。•Iftheoscillationhasasmallamplitudeanddampsout(衰减)quickly,thenthecontrolsystemperformanceisgenerallyconsideredtobes

2、atisfactory.如果振荡的幅值很小并且衰减很快，那么一般认为控制系统的运行状态是令人满意的•However,undercertaincircumstancestheoscillationsmaybeundamped(无衰减的)orevenhaveanamplitudethatincreaseswithtimeuntilaphysicallimitisreached,suchasacontrolvalvebeingfullyopenorcompletelyshut.然而，在某些情况下，振荡有可能是无阻尼的

3、，甚至幅值会随时间而增大，直到达到了物理极限，比如一个被完全打开或关闭的控制阀。•Inthesesituations,theclosed-loopsystemissaidtobeunstable.在这些情况下，闭环系统是不稳定的•Inthisunitweanalyzethestabilitycharacteristicsofclosed-loopsystemsandpresentseveralusefulcriteriafordeterminingwhetherasystemwillbestable.在本节中，

4、我们对闭环系统的稳定性特性做出分析，并提出几个用于判断系统是否稳定的判据•Additionalstabilitycriteriabasedonfrequencyresponseanalysisarenotdiscussedhere.另外的基于频率响应分析的稳定性判据在这里不做讨论•Butfirstweconsideranillustrative(用作说明的)exampleofaclosed-loopsystemthatcanbecomeunstable.首先，我们考虑一个闭环系统的例子，这个系统可以变得不稳定•

5、TodeterminetheeffectofKcontheclosed-loopresponsec(t),weconsideraunitstep(单位阶跃)changeinsetpoint,R(s)=1/s.Wehavederivedtheclosed-looptransferfunction(闭环传递函数)forset-pointchanges:为了判断KC对闭环响应c(t)的影响,我们考虑对设定值施加一单位阶跃变化，R(s)=1/s。可以得到随设定值变化的闭环传递函数：•AfterKcisspecified

6、,c(t)canbedeterminedfromtheinverseLaplacetransform(拉普拉斯逆变换)ofEq.(4).Butfirsttherootsofthecubic(立方的)polynomial(多项式)insmustbedeterminedbeforeperformingthepartialfractionexpansion(部分分式展开).Theserootscanbecalculatedusingstandardroot-findingtechniques.KC确定之后，c(t)可

7、以通过对方程（4）进行拉普拉斯反变换得到。但是在运算部分分式展开式之前，首先要得到s的三阶多项式的根。这可以通过标准的求根方法来得到.•TheunstableresponseforExampleisanoscillationwheretheamplitudegrowsineachsuccessive(连续的)cycle.本例中的不稳定响应是幅值在每一次循环中不断增大而产生的振荡•Incontrast,foranactualphysicalsystemtheamplitudeswouldincreaseuntil

8、aphysicallimitisreachedoranequipmentfailureoccurs.相反，在实际物理系统中，幅值增大到物理极限或导致设备故障为止•Sincethefinalcontrolelementusuallyhassaturation(饱和)limits,theunstableresponsewouldmanifest(表明，显露)itselfasasustain