stabiliteitskenmerken

Stabiliteitskenmerken zijn de eigenschappen van een systeem die bepalen in hoeverre het systeem een gewenste toestand kan handhaven of terugkeren na een verstoring. Het begrip wordt toegepast in engineering, natuurwetenschappen, economie en informatiesystemen.

In de techniek en natuurkunde verwijst stabiliteit meestal naar dynamische stabiliteit: of een systeem na een verstoring weer terugkeert naar een evenwicht, of dat afwijkingen worden versterkt. Bij wiskundige modellen speelt de ligging van de eigenwaarden van het systeem een cruciale rol; deze bepalen of trillingen uitdoven of toenemen.

Typen stabiliteit zijn onder meer asymptotische stabiliteit, BIBO-stabiliteit (bounded-input, bounded-output) en stochastische stabiliteit. In de praktijk worden ook termen als robuustheid en demping gebruikt om aan te geven hoe een systeem reageert op variaties in parameters of omgevingsinvloeden. Een goed stabiel systeem vertoont geringere gevoeligheid voor verstoringen en een voorspelbaar herstelgedrag.

Stabiliteitskenmerken worden vaak versterkt door ontwerpprincipes zoals demping, redundantie, fouttolerantie en passende regelstrategieën. In engineering betekent dit bijvoorbeeld voldoende dempingscoëfficiënten en adequate controlewetten, terwijl in infrastructuur en regeltechniek de nadruk ligt op robuuste prestaties onder diverse omstandigheden.

Het beoordelen van stabiliteit gebeurt met wiskundige en systeemanalysemethoden: Lyapunov-methoden, deterministische of stochastische analysetechnieken, en frequentie-responscriteria zoals Nyquist en root locus. Het begrip is van groot belang voor veiligheid, betrouwbaarheid en voorspelbaarheid van systemen, van bruggen en vliegtuigen tot financiële markten en ecosysteemdiensten.

Zie ook: stabiliteit in bredere zin, robuustheid en systeemtheorie.