控制系统/增益
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增益是表示稳态下输入信号幅度与输出信号幅度之间关系的比例值。许多系统包含一种可以改变增益的方法，从而为系统提供更多或更少的“能量”。但是，在特定安全范围之外增加或降低增益会导致系统变得不稳定。
考虑给定的二阶系统
我们可以在这个系统中包含一个任意的增益项 K，它将代表放大或功率增加
在状态空间系统中，增益项 *k* 可以如下插入
增益项也可以插入系统的其他位置，在这种情况下，方程将略有不同。
以下是一些物理系统中使用任意增益值的良好示例
- 音量旋钮
- 你的音响上有控制放大器电路增益的音量旋钮。更高的音量（将音量“调高”）对应于声音信号的更高放大倍数。
- 油门踏板
- 你汽车的油门踏板就是一个增益的例子。更用力地踩油门踏板会导致发动机接收更多的燃油，并导致发动机输出更高的转速。
- 亮度按钮
- 大多数计算机显示器都带有亮度按钮，用于控制屏幕图像的亮度。更高的亮度会导致更多功率输出到屏幕。
随着系统增益的增加，通常上升时间会减少，超调百分比会增加，而稳定时间会增加。但是，这些关系并不总是相同的。例如，一个临界阻尼系统可能在上升时间减少的同时，不会受到超调百分比或稳定时间的任何影响。
如果增益增加到足够高的程度，一些系统可能会变得不稳定。我们将在根轨迹一章中检查这种效应。但它会降低稳态误差。
对于某些增益值稳定，而对于其他增益值不稳定的系统被称为条件稳定系统。稳定性取决于增益的值，通常需要找到系统变得不稳定的阈值。