穩(wěn)定性

　　自動控制系統(tǒng)的種類很多，完成的功能也千差萬別，有的用來控制溫度的變化，有的卻要跟蹤飛機(jī)的飛行軌跡。但是所有系統(tǒng)都有一個共同的特點才能夠正常地工作，也就是要滿足穩(wěn)定性的要求。
儀器測量
　　穩(wěn)定性是指“測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力”(7.14條)。通常穩(wěn)定性是指測量儀器的計量特性隨時間不變化的能力。若穩(wěn)定性不是對時間而言，而是對其他量而言，則應(yīng)該明確說明。穩(wěn)定性可以進(jìn)行定量的表征，主要是確定計量特性隨時間變化的關(guān)系。通常可以用以下兩種方式:用計量特性變化某個規(guī)定的量所需經(jīng)過的時間，或用計量特性經(jīng)過規(guī)定的時間所發(fā)生的變化量來進(jìn)行定量表示。例如:對于標(biāo)準(zhǔn)電池，對其長期穩(wěn)定性(電動勢的年變化幅度)和短期穩(wěn)定性(3～5天內(nèi)電動勢變化幅度)均有明確的要求；如量塊尺寸的穩(wěn)定性，以其規(guī)定的長度每年允許的最大變化量(微米/年)來進(jìn)行考核，上述穩(wěn)定性指標(biāo)均是劃分準(zhǔn)確度等級的重要依據(jù)。
　　對于測量儀器，尤其是基準(zhǔn)、測量標(biāo)準(zhǔn)或某些實物量具，穩(wěn)定性是重要的計量性能之一，示值的穩(wěn)定是保證量值準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。測量儀器產(chǎn)生不穩(wěn)定的因素很多，主要原因是元器件的老化、零部件的磨損、以及使用、貯存、維護(hù)工作不仔細(xì)等所致。測量儀器進(jìn)行的周期檢定或校準(zhǔn)，就是對其穩(wěn)定性的一種考核。穩(wěn)定性也是科學(xué)合理地確定檢定周期的重要依據(jù)之一。
示例
　　什么叫穩(wěn)定性呢？我們可以通過一個簡單的例子來理解穩(wěn)定性的概念。一個鋼球分別放在不同的兩個木塊上，A圖放在木塊的頂部，B圖放在木塊的底部。如果對圖中的鋼球施加一個力，使鋼球離開原來的位置。A圖的鋼球就會向下滑落，不會在回到原來的位置。而B圖中的鋼球由于地球引力的作用，會在木塊的底部做來回的滾動運動，當(dāng)時間足夠長時，小球最終還是要回到原來的位置。我們說A圖所示的情況就是不穩(wěn)定的，而B圖的情況就是穩(wěn)定的。
上面給出的是一個簡單的物理系統(tǒng)，通過它我們對于穩(wěn)定性有了一個基本的認(rèn)識。穩(wěn)定性可以這樣定義：當(dāng)一個實際的系統(tǒng)處于一個平衡的狀態(tài)時（就相當(dāng)于小球在木塊上放置的狀態(tài)一樣）如果受到外來作用的影響時（相當(dāng)于上例中對小球施加的力），系統(tǒng)經(jīng)過一個過渡過程仍然能夠回到原來的平衡狀態(tài)，我們稱這個系統(tǒng)就是穩(wěn)定的，否則稱系統(tǒng)不穩(wěn)定。一個控制系統(tǒng)要想能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的控制功能就必須是穩(wěn)定的。在實際的應(yīng)用系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)中存在儲能元件，并且每個元件都存在慣性。這樣當(dāng)給定系統(tǒng)的輸入時，輸出量一般會在期望的輸出量之間擺動。此時系統(tǒng)會從外界吸收能量。對于穩(wěn)定的系統(tǒng)振蕩是減幅的，而對于不穩(wěn)定的系統(tǒng)，振蕩是增幅的振蕩。前者會平衡于一個狀態(tài)，后者卻會不斷增大直到系統(tǒng)被損壞。