Systemens stabilitet: koncept, kriterier och villkor

Innehållsförteckning:

Systemens stabilitet: koncept, kriterier och villkor
Systemens stabilitet: koncept, kriterier och villkor
Anonim

En av huvuduppgifterna för analys av dynamiska styrsystem är lösningen av problemet med deras stabilitet. Deras stabilitet är en av de viktigaste egenskaperna hos förv altningskonceptet. Systemet anses vara instabilt om det inte återgår till sin ursprungliga position, utan fortsätter att svänga efter att det har genomgått några förändringar vid ingången, eller är under påverkan av en oönskad störning.

Definition av huvudkonceptet

I enlighet med konceptet systemstabilitet beror tillståndet för dess jämvikt på frånvaron av påverkan av störande faktorer på det. I denna situation tenderar skillnaden mellan det inställda och faktiska tillståndet till noll. Stabilitet är dess förmåga att återgå till sitt ursprungliga jämviktstillstånd efter att störningen som ledde till dess kränkning har upphört. Ett instabilt system, på grund av påverkan av en störning, rör sig bort från jämviktstillståndet eller oscillerar, vars amplitud gradvisstiger.

stabilitet och ekonomi
stabilitet och ekonomi

Stabilitetsvillkor

För stabiliteten hos ett system med konstant tid måste följande två villkor uppfyllas:

  1. Hon kommer att skapa en begränsad utdata för varje ingång; om det inte finns någon ingång måste utdata vara noll, oavsett eventuella initiala villkor.
  2. Systemets stabilitet kan kallas absolut eller relativ stabilitet. Den presenterade termen används i relation till en studie där vissa kvantiteter jämförs, deras driftsförhållanden. Stabilitet är slutresultatet som skapas av resultatet.

Om utsignalen från ett system är oändlig, även när en ändlig ingång appliceras på det, så kommer det att sägas vara instabilt, d.v.s. i sig stabilt, det har en begränsad avslutning när en begränsad start appliceras på sig själv.

I detta fall förstås indata som olika tillämpningspunkter för påverkan från den yttre miljön på systemet. Utdata är slutprodukten av dess aktivitet, som är i form av transformerade indata.

I ett kontinuerligt linjärt tidssystem kan stabilitetsvillkoret skrivas för ett visst impulssvar.

När det är diskret kan stabilitetsindexet också skrivas för ett visst impulssvar.

För ett instabilt tillstånd i både kontinuerliga och avgränsade system kommer dessa uttryck att vara oändliga.

Typer av stabilitet och störningar

Under statiskSystemets stabilitet förstås som dess förmåga att säkerställa återställandet av den ursprungliga (eller nära den ursprungliga) regimen efter en liten störning. Under konceptet som presenteras i det här sammanhanget, överväger de en fluktuation som påverkar dess beteende, oavsett var ökningen eller fallet uppträder, och vad deras storlek är. Baserat på detta tillåter dessa lägen, som ligger nära det ursprungliga, oss att betrakta det som linjärt.

Dynamisk stabilitet hos systemen är de senares förmåga att återställa det ursprungliga tillståndet efter en stor störning.

Under en stor fluktuation förstås en sådan rörelse, vars inflytandes natur och dess motsvarande beteende bestämmer tiden för existensen, storleken och platsen för dess förekomst.

Baserat på detta definieras systemet i detta intervall som icke-linjärt.

slutet system
slutet system

Kriterier för att bestämma hållbarhet

Huvudvillkoret för stabiliteten hos ett linjärt system är inte arten av störningen, utan dess struktur. Man tror att denna stabilitet "i det lilla" bestäms om dess gränser inte fastställs. Stabilitet "i det stora" bestäms av gränserna och motsvarigheten av verkliga avvikelser till dessa fastställda gränser.

Följande kriterier används för att fastställa systemets stabilitet:

  • rotkriterium;
  • Stodola-kriterium;
  • Hurwitz-kriterium;
  • Nyquist-kriterium;
  • Mikhailov-kriteriet och andra

Rotkriteriet och Stodolas utvärderingsteknik används för att bestämma stabiliteten hos enskilda länkaroch öppna system. Hurwitz-kriteriet är algebraiskt och gör det möjligt att utan dröjsmål bestämma stabiliteten hos slutna system. Nyquist- och Mikhailovkriterierna är frekvenskriterier. De används för att bestämma stabiliteten hos slutna system baserat på deras frekvenssvar.

Systemjämvikt
Systemjämvikt

Root criterium

Det låter dig bestämma stabiliteten för systemet, baserat på formen på överföringsfunktionen. Dess beteendeegenskaper beskrivs av ett karakteristiskt polynom (nämnaren för överföringsfunktionen). Om vi likställer nämnaren till noll, kommer rötterna till den resulterande ekvationen att tillåta oss att bestämma graden av stabilitet.

Enligt detta kriterium kommer det linjära systemet att vara stabilt om alla rötter i ekvationen är i det vänstra halvplanet. Om minst en av dem ligger på stabilitetsgränsen kommer den också att vara vid gränsen. Om minst en av dem är i det högra halvplanet kan systemet anses vara instabilt.

Stodola Criterion

Det följer av rotdefinitionen. I enlighet med Stodola-kriteriet kan ett linjärt system anses vara stabilt om alla koefficienter för polynomet är positiva.

Stodola kriterium
Stodola kriterium

Hurwitz-kriterium

Detta kriterium används för det karakteristiska polynomet för ett slutet system. Enligt denna teknik är ett tillräckligt villkor för stabilitet det faktum att värdet på determinanten och alla huvuddiagonala minorer i matrisen är större än noll. Om minst en av dem är likanoll, det anses vara på stabilitetsgränsen. Om det finns minst en negativ determinant bör den anses vara instabil.

Nyquist-kriterium

Basis för denna teknik är konstruktionen av en kurva som förbinder ändarna av en vektor av en variabel som visar överföringsfunktionen. Formuleringen av kriteriet är som följer: ett slutet system anses stabilt om funktionskurvan inte omsluter en punkt med koordinater (-1, j0) på det komplexa planet.

Nyquist kriterium
Nyquist kriterium

Finansiellt sundhetssystem

Finansiell motståndskraft är det tillstånd där systemet, det vill säga nyckelmarknader och institutioner, är motståndskraftigt mot ekonomiska chocker och redo att smidigt utföra sina kärnfunktioner som kassaflödesförmedling, riskhantering och betalningsarrangemang.

På grund av det ömsesidiga beroendeförhållandet att tillhandahålla tolkning (både vertik alt och horisontellt) måste analysen täcka hela det finansiella förmedlingssystemet. Med andra ord, förutom banksektorn är det också nödvändigt att analysera icke-bankinstitut som är involverade i förmedling i en eller annan form. Dessa inkluderar många typer av institutioner, inklusive mäklarfirmor, investeringsfonder, försäkringsbolag och andra (olika) enheter. Vid analys av ett system för finansiell stabilitet studeras i vilken grad hela strukturen klarar av externa och interna stötar. Självklart leder inte alltid chocker till kriser, utan den instabila finansiella miljön i sigpå egen hand kan hindra en sund utveckling av ekonomin.

Olika teorier identifierar orsakerna till finansiell instabilitet. Deras relevans kan variera beroende på period och de länder som är involverade i analysens omfattning. Bland de problematiska faktorer som påverkar hela det finansiella systemet, identifierar litteraturen vanligtvis följande:

  • snabb liberalisering av finanssektorn;
  • otillräcklig ekonomisk politik;
  • Oriktad växelkursmekanism;
  • ineffektiv allokering av resurser;
  • svag översyn;
  • Otillräcklig reglering av redovisning och revision.

Möjliga orsaker förekommer inte bara kollektivt, utan också individuellt eller i en slumpmässig kombination, så analysen av finansiell stabilitet är en extremt svår uppgift. Fokuseringen på enskilda branscher förvränger den stora bilden, så frågorna måste beaktas i sin komplexitet när man studerar finansiell stabilitet.

stabiliteten i det finansiella systemet
stabiliteten i det finansiella systemet

Processen att analysera företagssystemets stabilitet sker i flera steg.

Initi alt utvärderas och analyseras absoluta och relativa indikatorer på finansiell stabilitet. I det andra steget fördelas faktorerna i enlighet med deras betydelse, deras inflytande bedöms kvalitativt och kvantitativt.

Finansiell styrka för företag

Företagets finansiella ställning, dess stabilitet beror till stor del på den optimala strukturen för kapitalkällor, det vill säga förhållandet mellan skuld och egna resurser, på det optimalastrukturen på företagets tillgångar och först och främst förhållandet mellan anläggningstillgångar och omsättningstillgångar, samt balansen mellan bolagets medel och skulder.

Därför är det viktigt att studera strukturen för källor till riskkapital och bedöma graden av finansiell stabilitet och risk. För detta ändamål används systemstabilitetskoefficienterna:

  • koefficient för autonomi (oberoende) - kapitalandelen i balansräkningen;
  • beroendekvot - andelen lånat kapital i balansräkningen;
  • nuvarande skuldkvot - förhållandet mellan kortfristiga finansiella skulder i förhållande till balansräkningen;
  • finansiell stabilitetskvot (långsiktigt finansiellt oberoende) - förhållandet mellan kapital och långfristiga skulder i förhållande till balansräkningen;
  • debt coverage ratio (solvensgrad) - förhållandet mellan kapital och skuld;
  • finansiell bruttosoliditet (finansiell riskkvot) - förhållandet mellan skuld och kapital.
finansiellt system
finansiellt system

Ju högre nivå av indikatorer som autonomi, finansiell stabilitet, täckning av skuldkapital, desto lägre är nivån för en annan grupp av koefficienter (beroende, aktuell skuld, långsiktiga skyldigheter gentemot investerare) och följaktligen stabilitet i företagets finansiella ställning. Finansiell hävstång kallas även finansiell hävstång.

Rekommenderad: