1. 研究目的与意义(文献综述)
该文涉及的领域是控制系统。具体来说,是介绍判断一个反馈系统是否稳定的方法以及如何设计电路使一个不稳定的系统变得稳定。如今的社会,科技越来越发达,各种高科技产品层出不穷。对与每一个科技产品来说,或大或小都有一个相对稳定的系统。对于任何一个系统,保持稳定是至关重要的。在控制和通信系统的分析和过程中,研究系统的稳定性是核心问题。不稳定的系统是不能有效工作的,而只有在系统稳定的前提下,讨论系统的准确性才有意义。怎么样的系统才算稳定呢?对于一个线性是不变系统来说,对于任意输入,其输出都是有界,则此系统稳定。
为什么系统要保持稳定呢? 举个例子来说,一个人走路。当他被蒙上眼睛和没被蒙上眼睛是完全不同的。蒙着眼睛的时候,他是不知道自己前方的路是怎么样的,走路走歪了也不知道,结果就是东撞西撞。而没有蒙着眼睛的时候,一旦他自己走歪就会马上醒悟过来,赶紧调整脚步,走到该走的道到上来。这个例子中,蒙着眼睛的是一个不稳定的系统,我们根本无法预测结果会怎么样。而没有蒙着眼睛的是一个稳定的系统,不会出现偏离轨道或与预想的不一致的情况。这就是系统稳定的重要性:减少系统输出的不可预测性从而使系统达到我们预想的要求。而且这个例子有自动控制的一个重要概念:反馈。人之所以在走歪路之后及时调整过来是因为人本身的“系统”时时刻刻在接受外界反馈过来的信息,也就是我们所看到的方向有没有偏离。那么一个不稳定的系统会发生什么后果呢?那汽车来说,如果没有车身稳定系统,交通事故的发生率将会大大增加。一般的汽车都有电子稳定程序(Electronic Stability Program)。它的主要功能就是维持车辆动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性,在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。ESP最重要的特点就是它的主动性可以做到防患于未然。在实际驾驶中,山路,看不清前方弯道,过高的速度,过急的弯,加上雨天甚至雪天,稍不留神,车辆就会发生侧滑事故。而这时,ESP系统自动调整发动机的输出转矩,控制汽车的行驶速度。这就是一个稳定系统在生活中的应用。其他的还有比如电力系统静态稳定等等。
2. 研究的基本内容与方案
如图所示的是一个简单地反馈电路。r(s)是输入,y(s)是输出。 要实现系统的稳定,就必须要r(s)在输入有界的情况下,输出
3. 研究计划与安排
第1-4周:确定基本内容。
第5-6周:routh hurwitz的介绍与其利弊。
第7-8周:root locus的介绍与其利弊。
4. 参考文献(12篇以上)
1.https://en.wikibooks.org/wiki/control_systems/stability
2.http://wenku.baidu.com/view/e732ae4e3968011ca3009185.html?re=view
3.richard c dorf and robert h. bishop.(2005) modern control system. beijing:science press
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