Kestabilan sistem: konsep, kriteria dan syarat

Isi kandungan:

Kestabilan sistem: konsep, kriteria dan syarat
Kestabilan sistem: konsep, kriteria dan syarat
Anonim

Salah satu tugas utama analisis sistem kawalan dinamik ialah penyelesaian masalah kestabilannya. Kestabilan mereka adalah salah satu ciri terpenting dalam konsep pengurusan. Sistem dianggap tidak stabil jika ia tidak kembali ke kedudukan asalnya, tetapi terus berayun selepas ia mengalami beberapa perubahan pada input, atau berada di bawah pengaruh gangguan yang tidak diingini.

Definisi konsep utama

Mengikut konsep kestabilan sistem, keadaan keseimbangannya adalah kerana ketiadaan kesan faktor yang mengganggu ke atasnya. Dalam keadaan ini, perbezaan antara set dan keadaan sebenar cenderung kepada sifar. Kestabilan ialah keupayaannya untuk kembali kepada keadaan keseimbangan asalnya selepas gangguan yang membawa kepada pelanggarannya telah berakhir. Sistem yang tidak stabil, disebabkan oleh kesan gangguan, bergerak menjauhi keadaan keseimbangan atau berayun, amplitud yang secara beransur-ansurmeningkat.

kestabilan dan kewangan
kestabilan dan kewangan

Keadaan kestabilan

Untuk kestabilan sistem dengan masa tetap, dua syarat berikut mesti dipenuhi:

  1. Dia akan membuat output terhad untuk setiap input; jika tiada input, output mestilah sifar, tanpa mengira sebarang keadaan awal.
  2. Kestabilan sistem boleh dipanggil kestabilan mutlak atau relatif. Istilah yang dibentangkan digunakan berhubung dengan kajian di mana kuantiti tertentu dibandingkan, keadaan operasinya. Kestabilan ialah hasil akhir yang dicipta oleh hasilnya.

Jika output sistem adalah tidak terhingga, walaupun apabila input terhingga digunakan padanya, maka ia akan dikatakan tidak stabil, iaitu, secara semula jadi stabil, ia mempunyai penamatan terhad apabila permulaan terhad digunakan pada sendiri.

Dalam kes ini, input difahami sebagai pelbagai titik penerapan pengaruh persekitaran luaran pada sistem. Output ialah produk akhir aktivitinya, iaitu dalam bentuk data input yang diubah.

Dalam sistem masa linear berterusan, keadaan kestabilan boleh ditulis untuk tindak balas impuls tertentu.

Apabila ia diskret, indeks kestabilan juga boleh ditulis untuk tindak balas impuls tertentu.

Untuk keadaan tidak stabil dalam kedua-dua sistem berterusan dan terhad, ungkapan ini akan menjadi tidak terhingga.

Jenis kestabilan dan gangguan

Di bawah statikKestabilan sistem difahami sebagai keupayaannya untuk memastikan pemulihan rejim asal (atau hampir dengan asal) selepas gangguan kecil. Di bawah konsep yang dibentangkan dalam konteks ini, mereka menganggap turun naik yang mempengaruhi tingkah lakunya, tidak kira di mana lonjakan atau kejatuhan itu muncul, dan berapa magnitudnya. Berdasarkan ini, mod ini, yang hampir dengan yang awal, membolehkan kami menganggapnya sebagai linear.

Kestabilan dinamik sistem ialah keupayaan sistem yang terakhir memulihkan keadaan awal selepas gangguan yang besar.

Di bawah turun naik yang besar difahami pergerakan sedemikian, sifat pengaruhnya dan kelakuannya yang sepadan menentukan masa kewujudan, magnitud dan tempat kejadiannya.

Berdasarkan ini, sistem dalam julat ini ditakrifkan sebagai bukan linear.

sistem tertutup
sistem tertutup

Kriteria untuk menentukan kemampanan

Syarat utama untuk kestabilan sistem linear bukanlah sifat gangguan, tetapi strukturnya. Adalah dipercayai bahawa kestabilan ini "dalam kecil" ditentukan jika sempadannya tidak ditetapkan. Kestabilan "dalam besar" ditentukan oleh had dan padanan sisihan sebenar kepada had yang ditetapkan ini.

Untuk menentukan kestabilan sistem, kriteria berikut digunakan:

  • kriteria akar;
  • Kriteria Stodola;
  • Kriteria Hurwitz;
  • Kriteria Nyquist;
  • kriteria Mikhailov dan lain-lain

Kriteria akar dan teknik penilaian Stodola digunakan untuk menentukan kestabilan pautan individudan sistem terbuka. Kriteria Hurwitz adalah algebra dan membolehkan penentuan kestabilan sistem tertutup tanpa berlengah-lengah. Kriteria Nyquist dan Mikhailov adalah kriteria kekerapan. Ia digunakan untuk menentukan kestabilan sistem tertutup berdasarkan tindak balas frekuensinya.

Keseimbangan sistem
Keseimbangan sistem

Kriteria akar

Ia membolehkan anda menentukan kestabilan sistem, berdasarkan bentuk fungsi pemindahan. Sifat tingkah lakunya diterangkan oleh polinomial ciri (penyebut fungsi pemindahan). Jika kita menyamakan penyebut kepada sifar, punca-punca persamaan yang terhasil akan membolehkan kita menentukan tahap kestabilan.

Mengikut kriteria ini, sistem linear akan stabil jika semua punca persamaan berada di separuh satah kiri. Jika sekurang-kurangnya satu daripadanya terletak pada sempadan kestabilan, ia juga akan berada pada had. Jika sekurang-kurangnya salah satu daripadanya berada di separuh satah kanan, sistem boleh dianggap tidak stabil.

Kriteria Stodola

Ia mengikuti daripada definisi akar. Selaras dengan kriteria Stodola, sistem linear boleh dianggap stabil jika semua pekali polinomial adalah positif.

Kriteria Stodola
Kriteria Stodola

kriteria Hurwitz

Kriteria ini digunakan untuk polinomial ciri sistem tertutup. Menurut teknik ini, syarat yang mencukupi untuk kestabilan adalah hakikat bahawa nilai penentu dan semua minor pepenjuru utama matriks adalah lebih besar daripada sifar. Jika sekurang-kurangnya satu daripadanya adalah samasifar, ia dianggap pada sempadan kestabilan. Jika terdapat sekurang-kurangnya satu penentu negatif, ia harus dianggap tidak stabil.

Kriteria Nyquist

Asas teknik ini ialah pembinaan lengkung yang menghubungkan hujung vektor pembolehubah yang memaparkan fungsi pemindahan. Rumusan kriteria adalah seperti berikut: sistem tertutup dianggap stabil jika lengkung fungsi tidak melampirkan titik dengan koordinat (-1, j0) pada satah kompleks.

Kriteria Nyquist
Kriteria Nyquist

Sistem Kekukuhan Kewangan

Ketahanan kewangan ialah keadaan di mana sistem, iaitu pasaran dan institusi utama, berdaya tahan terhadap kejutan ekonomi dan bersedia untuk melaksanakan fungsi terasnya dengan lancar iaitu pengantaraan aliran tunai, pengurusan risiko dan pengaturan pembayaran.

Oleh kerana hubungan pergantungan bersama dalam menyediakan tafsiran (kedua-dua menegak dan mendatar), analisis mesti meliputi keseluruhan sistem pengantaraan kewangan. Dalam erti kata lain, sebagai tambahan kepada sektor perbankan, ia juga perlu untuk menganalisis institusi bukan perbankan yang terlibat dalam pengantaraan dalam satu bentuk atau yang lain. Ini termasuk pelbagai jenis institusi, termasuk firma pembrokeran, dana pelaburan, penanggung insurans dan entiti (pelbagai) lain. Apabila menganalisis sistem kestabilan kewangan, tahap di mana keseluruhan struktur mampu menahan kejutan luaran dan dalaman dikaji. Sudah tentu, kejutan tidak selalu membawa kepada krisis, tetapi persekitaran kewangan yang tidak stabil itu sendiridengan sendirinya boleh menghalang pembangunan ekonomi yang sihat.

Pelbagai teori mengenal pasti punca ketidakstabilan kewangan. Kaitannya mungkin berbeza bergantung pada tempoh dan negara yang terlibat dalam skop analisis. Antara faktor bermasalah yang mempengaruhi keseluruhan sistem kewangan, literatur biasanya mengenal pasti perkara berikut:

  • liberalisasi pesat sektor kewangan;
  • dasar ekonomi tidak mencukupi;
  • Mekanisme kadar pertukaran tidak disasarkan;
  • peruntukan sumber yang tidak cekap;
  • pengawasan yang lemah;
  • Peraturan perakaunan dan pengauditan yang tidak mencukupi.

Punca yang mungkin muncul bukan sahaja secara kolektif, tetapi juga secara individu atau dalam gabungan rawak, jadi analisis kestabilan kewangan adalah tugas yang amat sukar. Tumpuan pada industri individu memesongkan gambaran besar, jadi isu itu mesti dipertimbangkan dalam kerumitannya semasa mengkaji kestabilan kewangan.

kestabilan sistem kewangan
kestabilan sistem kewangan

Proses menganalisis kestabilan sistem perusahaan berlaku dalam beberapa peringkat.

Pada mulanya, penunjuk mutlak dan relatif kestabilan kewangan dinilai dan dianalisis. Pada peringkat kedua, faktor diagihkan mengikut kepentingannya, pengaruhnya dinilai secara kualitatif dan kuantitatif.

Nisbah Kekuatan Kewangan Perusahaan

Keadaan kewangan syarikat, kestabilannya sebahagian besarnya bergantung pada struktur optimum sumber modal, iaitu nisbah hutang kepada sumber sendiri, pada optimumstruktur aset syarikat dan, pertama sekali, pada nisbah aset tetap dan semasa, serta baki dana dan liabiliti syarikat.

Oleh itu, adalah penting untuk mengkaji struktur sumber modal teroka dan menilai tahap kestabilan dan risiko kewangan. Untuk tujuan ini, pekali kestabilan sistem digunakan:

  • pekali autonomi (kemerdekaan) - bahagian modal dalam kunci kira-kira;
  • nisbah pergantungan - bahagian modal yang dipinjam dalam kunci kira-kira;
  • nisbah hutang semasa - nisbah liabiliti kewangan jangka pendek kepada kunci kira-kira;
  • nisbah kestabilan kewangan (kebebasan kewangan jangka panjang) - nisbah modal dan hutang jangka panjang kepada kunci kira-kira;
  • nisbah perlindungan hutang (nisbah kesolvenan) - nisbah modal kepada hutang;
  • nisbah leverage kewangan (nisbah risiko kewangan) - nisbah hutang kepada modal.
sistem kewangan
sistem kewangan

Semakin tinggi tahap penunjuk seperti autonomi, kestabilan kewangan, liputan modal hutang, semakin rendah tahap kumpulan pekali lain (pergantungan, hutang semasa, obligasi jangka panjang kepada pelabur) dan, sewajarnya, kestabilan keadaan kewangan syarikat. Leverage kewangan juga dipanggil leverage kewangan.

Disyorkan: