稳态 (系统)

在系统理论中，如果定义系统或过程行为的变量（称为状态变量）不随时间变化，则系统或过程处于稳定状态。 在连续时间中，这意味着对于系统的那些属性 p，关于时间的偏导数为零并且保持不变

在离散时间，这意味着每个属性的一阶差分都为零并且保持不变

稳态的概念在许多领域都有相关性，特别是热力学、经济学和工程学。 如果系统处于稳定状态，那么最近观察到的系统行为将持续到未来。 在随机系统中，各种状态重复出现的概率将保持不变。

在许多系统中，直到系统启动或启动后的某个时间才能达到稳定状态。 这种初始情况通常被识别为瞬态、启动或预热期。 例如，虽然通过管道的流体流动或通过网络的电力可能处于稳定状态，因为存在恒定的流体或电力流动，但正在排空或充满流体的储罐或电容器是处于瞬态的系统， 因为它的液体体积随时间变化。

通常，渐进地接近稳态。 不稳定系统是偏离稳定状态的系统。 参见例如线性差分方程#Stability。

在化学中，稳态是比动态平衡更普遍的情况。 当两个或多个可逆过程以相同的速率发生时会出现动态平衡，并且可以说这样的系统处于稳定状态，但处于稳定状态的系统不一定处于动态平衡状态， 因为所涉及的某些过程是不可逆的。

稳态经济是一种规模稳定的经济体（特别是国民经济，但也可能是一个城市、一个地区或世界的经济体），其特征是人口和消费稳定，保持或低于承载能力。 在 Robert Solow 和 Trevor Swan 的经济增长模型中，稳定状态发生在实物资本总投资等于折旧并且经济达到经济均衡时，这可能发生在增长时期。

在电子学中，稳态是电路或网络的平衡状态，它在瞬变效应不再重要时出现。

稳态（系统）的确定是一个重要的话题，因为许多电子系统的设计规范都是根据稳态特性给出的。 周期稳态求解也是小信号动态建模的先决条件。 因此，稳态分析是设计过程中不可或缺的组成部分。

在某些情况下，考虑恒定包络振动是有用的——振动永远不会静止不动，但会继续以恒定的振幅移动——一种稳态条件。

在化学、热力学和其他化学工程中，稳态是一种情况，其中所有状态变量都是恒定的，尽管正在努力改变它们的持续过程。 为了使整个系统处于稳定状态，即为了使系统的所有状态变量保持不变，必须有流经系统（比较质量平衡）。 这种系统最简单的例子之一是浴缸的水龙头打开但底部没有塞子的情况：在一定时间后，水以相同的速率流入和流出，因此水位（状态变量为 Volume ) 稳定，系统处于稳定状态。 当然，浴缸内的体积稳定取决于浴缸的尺寸、出口孔的直径和进水的流量。由于浴缸可以溢出，最终可以达到流入的水等于溢出的稳定状态 加上水通过排水管流出。

稳态流动过程要求设备中所有点的条件随时间变化保持不变。 在感兴趣的时间段内不得有质量或能量的积累。 相同的质量流量将在通过系统每个元件的流路中保持恒定。 热力学性质可能因点而异，但在任何给定点都将保持不变。

正弦稳态分析是一种使用与求解直流电路相同的技术来分析交流电路的方法。