小控制信號特性(small control property)簡稱SCP,是非線性控制理論中,非線性系統的特性。滿足此特性的系統,只要距離平衡點夠近,就可以用很小的控制信號使其漸進穩定。
在\dot{x} = f(x,u)型式的非線性系統,其滿足小控制信號特性的條件是:針對每一個\varepsilon > 0,都存在\delta > 0,讓所有滿足\|x\| 的狀態x,都有\|u\| ,可以讓系統在該狀態下的李亞普諾夫函數對時間的微分為負定(表示系統可以漸進穩定)。
簡單來說,小控制信號特性是指考慮任意小的控制信號,只要起始狀態和系統原點的距離夠近,該控制信號都可以讓系統漸進穩定。這也是一個穩定線性控制系統會有的特性。
在控制工程裡的意義
在控制工程中,小控制信號特性(SCP)可以理解為:「當系統誤差很小時,只需要很小的力量就能把系統拉回平衡點。」
若系統沒有此特性,表示就算系統誤差很小,仍需要很大的控制力量才能使其穩定,此情形下在平衡點附近會出現抖動,無法平滑控制。因此,小控制信號特性是保證控制器在平衡點附近能夠平滑運作,其力量逐漸收斂為零的關鍵條件。
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*Artstein定理
參考資料
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