Grundlegende Anforderungen an Kontrollsysteme

‌Basische Anforderungen von Kontrollsystemen umfassen hauptsächlich Stabilität, Genauigkeit des stationären Zustands und dynamische Reaktionsgeschwindigkeit. ‌‌

‌Stability ‌: Stabilität ist die grundlegendste Anforderung für Steuerungssysteme. Die Systemstabilität bedeutet, dass das System bei Störungen, obwohl die kontrollierte Menge vom ursprünglichen Gleichgewichtszustand abweichen wird, nach der Beseitigung der Störung zum ursprünglichen Gleichgewichtszustand zurückkehren kann. Die Stabilität erfordert, dass das System immer noch normal funktionieren kann, wenn sich die internen Parameter geringfügig ändern oder sich die Anfangsbedingungen ändern.

‌Steady-State-Genauigkeit: Die stationäre Genauigkeit des Systems wird normalerweise durch den stationären Fehler ausgedrückt. Je kleiner der stationäre Fehler, desto höher ist die Genauigkeit der Systemausgabe nach der Referenzeingabe. Selbst wenn das System gestört ist, wird seine Ausgabe allmählich in den ursprünglichen Gleichgewichtszustand zurückgewonnen. Nach Erreichen des stationären Zustands ist die Differenz zwischen der Systemausgabe und der erwarteten Ausgabe der stationäre Fehler.

‌Dynamische Reaktionsgeschwindigkeit: Die dynamische Reaktionsgeschwindigkeit erfordert, dass das System bei Störungen schnell reagiert oder sich das Eingangssignal ändert. Dies umfasst Indikatoren wie die Anstiegszeit des Systems, die Überschwung und die Anpassungszeit. Eine schnelle Antwort bedeutet, dass das System in kurzer Zeit seinen Zielzustand erreichen oder angehen kann.

Darüber hinaus muss das Design des Steuerungssystems auch andere Faktoren berücksichtigen, wie die Nichtlinearität und die zeitlich variierende Natur des Systems. Nichtlineare Systeme haben keine Homogenitäts- und Überlagerungsprinzipien, und ihre Output -Reaktion und -stabilität hängen mit dem Anfangszustand zusammen. Zeitvariable Systeme beziehen sich auf Systemparameter, die sich im Laufe der Zeit ändern und die Stabilität und Leistung des Systems beeinflussen.