制御システムの基本要件

制御システムの根性要件には、主に安定性、定常状態の精度、動的応答速度が含まれます。 ‌‌

‌安定性：安定性は、制御システムの最も基本的な要件です。システムの安定性とは、制御された量が元の平衡状態から逸脱するが、妨害が排除された後、システムは元の平衡状態に戻ることができることを意味します。安定性では、内部パラメーターがわずかに変更されたり、初期条件が変化したりすると、システムが正常に機能することが必要です。

steady-stateの精度：システムの定常状態の精度は、通常、定常状態の誤差によって表されます。定常状態の誤差が小さいほど、参照入力に続くシステム出力の精度が高くなります。システムが乱されたとしても、その出力は元の平衡状態に徐々に回復します。定常状態に到達した後、システム出力と予想される出力の差は定常状態の誤差です。

Dynamic Response速度：動的な応答速度では、乱れたときにシステムが迅速に応答する必要があります。これには、システムの立ち上がり時間、オーバーシュート、調整時間などの指標が含まれます。高速応答とは、システムが短時間でターゲット状態に到達またはアプローチできることを意味します。

さらに、制御システムの設計では、システムの非線形性や時変性の性質など、他の要因を考慮する必要があります。非線形システムには均一性と重ね合わせの原則がなく、その出力応答と安定性は初期状態に関連しています。時変システムは、時間の経過とともに変化するシステムパラメーターを指し、システムの安定性とパフォーマンスに影響します。