反馈控制系统：微分作用根据偏差变化趋势提供调节

控制系统根据目标调节对象的运行状态。被控对象是接受调节作用的设备或过程。开环控制不使用输出反馈修正当前动作。闭环控制依据反馈与目标之间的偏差调节。反馈信号延迟可能降低系统稳定程度。比例控制的输出与当前偏差大小相关。积分作用能够消除部分持续存在的稳态误差。微分作用根据偏差变化趋势提供调节。

微分项对测量噪声通常较为敏感。积分饱和会造成恢复迟缓或较大超调。抗饱和措施限制积分项的异常累积。超调量描述响应超过目标值的程度。调节时间对应进入规定误差带的过程。稳定系统在扰动后能够保持有界响应。稳定性不等同于响应速度足够迅速。传递函数描述线性系统的输入输出关系。

状态空间模型能够表达多个内部状态。极点位置与系统动态响应密切相关。零点也会影响瞬态过程和频率响应。根轨迹展示参数变化时闭环极点的移动。频率响应描述对不同频率激励的反应。相位裕度用于衡量部分稳定性的余量。增益裕度反映容许增益变化的程度。奈奎斯特方法利用频率轨迹分析稳定性。