一個穩定的控制系統需要多大的相位裕度？可以結合實際經驗舉例說明。

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工程上一般要求伺服系統的相位裕度要大於30°，才能保證控制的穩定性和對擾動的抑制能力。但以我的經驗來說，對於剛性好的運動平台控制系統相位裕度要保證25°以上，才能有足夠的穩定性；其次，就目前的多旋翼而言，相位裕度貌似要求也沒有這麼高，也許只有15°。當然了，實際的相位裕度需要進行準確的系統開環傳遞函數辨識才能獲得，辨識方法的差異性也可能對相位裕度產生影響。
PS：現在用頻域辨識分析法研究控制系統性能的人還多嗎？不用還有更好的方法研究實際系統嗎？比如一架飛得不好的無人機怎麼改進性能？亦或是飛的不好是由於潛在的機械、電氣性能不夠，或者就是控制器參數調整不到位，如何進行故障診斷確定根因？

額，要我說的話，我希望有無窮的相角裕量。。。可是這樣說會給人有一種欽定的感覺，非常不工程。多大的相角裕量夠呢？我也不知道。

我的個人感覺來說，開環增益越高，相角裕量就越小。因為增益越高，在0db的穿越頻率就越高（帶寬也大），對應的相角延遲往往就越大。而增益越高，響應就越快，抗擾能力也越高。相位裕量高了能抗擾么？我說不好，我是覺得對量測雜訊的干擾和環路內的計算、執行器的慣性延遲有更好的忍耐力。工程中，還是trade off。

頻域分析法做設計的還是很多，為啥？因為方便。用個信號源，功放，再加數據分析儀，頻域圖就出來了，雖然只是個參考模型，因為現實中一切都是非線性的。但是比用物理模型分析建模，再用時域數據擬合，方便的多。有理可依的調參數，比靠「玄學」靠譜。

題中最後的問題，你說執行機構和控制器演算法哪個出了問題，哪個更重要？不好說，強力，線性，快速的執行器，會給系統設計帶來很多方便，也往往意味著高成本；反之，如果能在苛刻條件下設計出控制器，那麼帶來的往往是更強的競爭力。借用老闆的一句話：This is engineering, when you solve one, actually you are creating another

拋磚引玉的答案：

應該說，相位裕度跟控制要求有關：有的需要更穩，魯棒性更高，比如響應曲線可以很慢地上去，沒有超調；有的則需要動態響應更快，乃至比如為趕緊進入某運行狀態，可以有超調。

也跟不確定性有關：不確定大的系統或環境，比如量產很多在各種環境運行，一般要求相位裕度大；不確定性小的系統或環境，比如至只此一台在可控環境運行，則可相位裕度小些。

問題描述中還有很多問題，非常好的問題，希望有大神來答～

隨便寫寫。

題主的問題描述裡面又提了好多問題。

相角裕度這東西不愁太大，要說下限的話，個人感覺35°到40°更具有普遍意義。

至於頻域辨識分析，用的還是非常多的。當我們試圖初步對問題進行了解的時候，用它沒錯，畢竟操作起來簡單。

當你具體到一個確定系統的時候，比如某個多旋翼，控制本身僅僅是一個末端的事物，想要調教好它更多的是從信息獲取(觀測)角度下手更好(我默認多旋翼的機械結構沒有問題。。。這個是相對簡單的)。

脫離不確定性談裕度是耍流氓，所以，首先要知道你的系統有多大誤差，多大延遲，然後可知裕度。比如，氣動吹風誤差導致的系統開環增益不會達到二倍，所以電傳控制系統有6分貝的開環穩定裕度要求，相位裕度同理。

當然，這裡的延遲不僅指純粹的延遲環節，而是工程上滯後的概念，比如一階二階死區都會帶來延遲。

話說，一階環節有時候可以當積分器用的，就是慢，可他安全啊！所以啊，教條的不要，融會貫通的好，對著時域的曲線想頻域的概念，會更容易全面理解所謂的經典控制理論。

大於等於60度吧。

「the closed-loop optimal system or LQR system has a phase margin of at least 60 degrees.」

參見Optimal Control Systems (by Naidu)第四章第五節