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稳定度 编辑
中文名:稳定度
外文名:stability
通常可以用以下两种方式:用计量特性变化某个规定的量所需经过的时间,或用计量特性经过规定的时间所发生的变化量来进行定量表示。例如:对于标准电池,对其长期稳定度(电动势的年变化幅度)和短期稳定度(3~5天内电动势变化幅度)均有明确的要求;如量块尺寸的稳定度,以其规定的长度每年允许的最大变化量(微米/年)来进行考核,上述稳定度指标均是划分准确度等级的重要依据。
对于测量仪器,尤其是基准、测量标准或某些实物量具,稳定度是重要的计量性能之一,示值的稳定是保证量值准确的基础。测量仪器产生不稳定的因素很多,主要原因是元器件的老化、零部件的磨损、以及使用、贮存、维护工作不仔细等所致。测量仪器进行的周期检定或校准,就是对其稳定度的一种考核。稳定度也是科学合理地确定检定周期的重要依据之一。
什么叫稳定度呢?我们可以通过一个简单的例子来理解稳定度的概念。一个钢球分别放在不同的两个木块上,A放在木块的顶部,B放在木块的底部。如果对钢球施加一个力,使钢球离开原来的位置。A的钢球就会向下滑落,不会在回到原来的位置。而B中的钢球由于地球引力的作用,会在木块的底部做来回的滚动运动,当时间足够长时,小球最终还是要回到原来的位置。我们说A所示的情况就是不稳定的,而B的情况就是稳定的。
上面给出的是一个简单的物理系统,通过它我们对于稳定度有了一个基本的认识。稳定度可以这样定义:当一个实际的系统处于一个平衡的状态时(就相当于小球在木块上放置的状态一样)如果受到外来作用的影响时(相当于上例中对小球施加的力),系统经过一个过渡过程仍然能够回到原来的平衡状态,我们称这个系统就是稳定的,否则称系统不稳定。一个控制系统要想能够实现所要求的控制功能就必须是稳定的。在实际的应用系统中,由于系统中存在储能元件,并且每个元件都存在惯性。这样当给定系统的输入时,输出量一般会在期望的输出量之间摆动。此时系统会从外界吸收能量。对于稳定的系统振荡是减幅的,而对于不稳定的系统,振荡是增幅的振荡。前者会平衡于一个状态,后者却会不断增大直到系统被损坏。