動態性能是指系統在動態過程中所表現出的性質、特點及功能情況（性能）。
基本介紹
- 中文名：動態性能
- 外文名：Dynamic Property
- 別名：過渡性能、瞬態性能
- 涉及領域：控制理論等
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基本概念
動態和穩態
控制系統正常運作中的兩種狀態為動態和穩態。
對於定值控制系統，當控制系統沒有輸入（包括擾動）變化時，整個系統最終達到平衡態，即系統中各個環節暫不動作，輸出相對靜止，這種狀態被稱為穩態。
當處於穩態的系統接收到擾動，穩態被破壞，各個環節開始動作，輸出量發生變化，一直到建立下一次穩態之間的過程稱為動態。
動態過程
動態過程又稱過渡過程或瞬態過程，指系統在典型輸入信號作用下，其輸出量從初始狀態到最終狀態的回響過程。
動態性能
動態性能指系統在動態過程中表現出的性質、特點及功能情況。
穩態性能
穩態過程指系統在典型輸入信號作用下，當時間t趨於無窮時，系統輸出量的表現方式。在穩態下系統表現出的性能稱為穩態性能。
典型輸入信號
隨機信號
實際控制系統中有些輸入信號是隨機的，無法用典型輸入信號代替，這種情況下需要採用隨機過程理論進行處理。
內涵及拓展
- 動態過程產生的原因主要是由於實際控制系統具有慣性、摩擦等因素干擾，系統輸出量無法復現輸入量的變化。
- 根據系統結構和參數選擇情況，動態過程表現為衰減、發散和等幅振盪三種形式。一般來說，一個實際系統其動態過程必須是衰減的，或者說系統必須是穩定的。
- 通常在階躍函式作用下測定或計算系統的動態性能，一般認為階躍輸入對系統來說最為嚴峻。
性能指標
描述穩定系統在穩態下受到單位階躍輸入作用，動態過程隨時間t變化狀況的指標稱為動態性能指標。
如概述圖所示，動態性能指標主要包括：
- 上升時間tr，指相應從終值的0.1倍上升到0.9倍所需的時間，對於振盪系統也可定義為回響從零首次上升到終值所需的時間；
- 峰值時間tp，指回響超過其終值到達首個峰值所需時間；
- 調節時間ts，指回響到達並保持在終值±5%（也有±2%）內所需最短時間；
- 超調量σ%，指回響的最大偏離值與終值的差與終值的比值；
- 衰減比n，指在波形圖上，相鄰兩個同向波峰值之比；
- 此外還有振盪頻率、振盪周期、振盪次數、最大偏差等。
除了以上此類單項性能指標，還有系統綜合性能指標，主要採取積分的形式進行體現。
對於性能評價，上升時間和峰值時間可以評價系統回響速度，超調量可以評價系統阻尼程度，調節時間反映回響速度和阻尼程度的綜合情況，衰減比一般在4:1到10:1之間。
實際選取時，要統籌具體工藝和系統全況，提出合理的控制要求。一般性能指標會有相互矛盾的地方，需要進行折中處理，在準確性、快速性和穩定性之間進行權衡以及合理的取捨。
